飛翼式水下滑翔機(jī)的水動力性能分析.pdf

1、在當(dāng)今世界的海洋科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀下，水下滑翔機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，其作為水下移動式平臺，具備低噪聲、續(xù)航強(qiáng)、造價(jià)低、省能源等優(yōu)勢。目前水下滑翔機(jī)的發(fā)展也是各式各樣，自從1989年其概念被提出以來，世界各地的科研機(jī)構(gòu)已研制出了各種不同功能、不同性能的水下滑翔機(jī)。飛翼式水下滑翔機(jī)是近年來最新的一類水下滑翔機(jī)，它與其他水下滑翔機(jī)的不同之處在于，結(jié)合了航空領(lǐng)域中翼身融合體與飛翼機(jī)的設(shè)計(jì)理念，通過將水下滑翔機(jī)主體與水翼高度融合的外形來提高其升阻性能。

2、r>　　本文將進(jìn)行飛翼式水下滑翔機(jī)的外形設(shè)計(jì)，并進(jìn)行水動力計(jì)算和運(yùn)動分析，為飛翼式水下滑翔機(jī)原型機(jī)的制造打下基礎(chǔ)。參考飛翼式飛行器的氣動設(shè)計(jì)過程與方法，將飛翼式水下滑翔機(jī)劃分為內(nèi)翼段與外翼段進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合傳統(tǒng)水下滑翔機(jī)的水動力外形設(shè)計(jì)，進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，得到若干設(shè)計(jì)方案。使用CFD軟件FLUENT對各方案進(jìn)行升阻力計(jì)算，比較它們在設(shè)計(jì)航速下，不同攻角時(shí)的升阻比變化曲線，選擇最大升阻比最大的設(shè)計(jì)方案為最終設(shè)計(jì)方案。對最終選定的設(shè)計(jì)方案做水動

3、力性能預(yù)報(bào)，獲得在不同航速、不同凈浮力、不同攻角下的升阻特性。并根據(jù)潛器的六自由度運(yùn)動方程來得到飛翼式水下滑翔機(jī)水下垂直面運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型，利用FLUENT中的動網(wǎng)格技術(shù)和UDF功能，模擬平面運(yùn)動機(jī)構(gòu)試驗(yàn)來獲得運(yùn)動方程中的水動力系數(shù)。最后使用VC++搭建的運(yùn)動仿真器，輸入飛翼式水下滑翔機(jī)的水動力系數(shù)以及凈浮力的控制量，可以對水下鋸齒形滑翔運(yùn)動進(jìn)行模擬。調(diào)整凈浮力的大小、位置、滑翔深度范圍，模擬各種工況下的運(yùn)動，并進(jìn)行對比。最終結(jié)果顯示飛翼