圓碟形水下滑翔機運動與坐底性能分析.pdf

1、隨著各個海洋國家合理開發(fā)發(fā)展海洋口號的不斷提出和戰(zhàn)略部署，我國也在密切關注和支持海洋的未來發(fā)展，水下潛器或水下機器人在海洋有效開發(fā)戰(zhàn)略中具有非常強大的能力和重要地位。本文以導師專業(yè)項目中第三代新型圓碟形水下滑翔機為研究對象，該圓碟形水下滑翔機為碟形旋轉體，具有非常良好的流線型導流罩外殼，這種低阻力外形保證了滑翔機運動的靈活性，降低了能量消耗。
　　本研究分為三個部分：第一部分滑翔機運動數(shù)值模擬。首先簡單介紹了數(shù)值模擬軟件的計算原理

2、，以流體動力學軟件FLUENT為主要計算分析工具對圓碟形水下滑翔機的定常運動進行分析，根據(jù)數(shù)值模擬水動力計算結果和垂直面定常運動方程借助MATLAB三維繪圖功能得出了圓碟形水下滑翔機定?；柽\動基本控制參數(shù)和運動姿態(tài)參數(shù)之間的關系，接著分析了最大航程和最大水平速度兩種典型滑翔工況并得出相應的運動參數(shù);基于PMM非定常振蕩運動，擬合水動力散點數(shù)據(jù)得出六自由度運動水動力系數(shù)。第二部分基于水下潛器阻力預報的經(jīng)驗公式分項估算法驗證了本文數(shù)值模擬

3、的可靠性。對不同導流外形的水下滑翔機利用數(shù)值模擬軟件計算了各自的升阻比等水動力數(shù)據(jù)并進行了對比分析，驗證了本文第三代圓碟形水下滑翔機具有大升阻比優(yōu)勢的結論即具有較高的滑翔效率。第三部分非定常數(shù)值模擬部分基于多相流模型以及離散項模型研究了圓碟形水下滑翔機坐底狀態(tài)時混合物來流對機體的掩埋情況進行數(shù)值模擬，包括在不同來流泥沙體積分數(shù)、不同泥沙粒徑、不同姿態(tài)坐底以及不同外觀模型時的泥沙覆蓋情況。為圓碟形水下滑翔機坐底功能設計和改進提供相關的理論