水下航行体壁面脉动压力的大涡模拟研究

湍流壁面脉动压力是重要的水动力噪声源,开展相应的计算与试验研究十分必要。作者在大涡模拟的理论框架下,结合精细网格生成技术,对于水下航行体的壁面脉动压力进行了数值预报。首先,详细描述了所使用的大涡模拟方程与动态Smagorinsky亚格子模型,介绍了离散求解的数值方法。其次,利用大涡模拟计算了SUBOFF模型主体与附体上的表面压力分布,并利用试验结果进行了验证,分析了大涡模拟方法计算定常流动的可靠性。再次,计算了平板的湍流壁面脉动压力,并与CSSRC的消音风洞试验结果进行了对比,分析了大涡模拟方法计算非定常流动的可靠性。最后,对于水下航行体模型主体上三个位置与围壳上四个位置处的壁面脉动压力进行了大涡模拟,得到了脉动压力1/3OCT频谱,分析了频谱高频与低频特性以及衰减特性,并用试验结果进行了验证。研究表明,本文建立的水下航行体壁面脉动压力的数值预报方法是可靠的。     

水下滑翔机水动力性能分析及滑翔姿态优化研究

水下滑翔机是一种新型的无人运载器,具有低阻力、长航程、长续航力特点,其独特的设计显示出了极大的优势。文中采用数值模拟方法计算了不同速度不同攻角情况下水下滑翔机的阻力、升力及对于浮心的俯仰力矩,对其周围流场水动力学性能进行了分析,并通过流场的流动结构研究了受力随滑翔姿态变化的规律。从做功的角度提出了滑翔姿态的优化目标函数,得出水下滑翔机模型高效滑翔姿态角的控制规律。     

船舶螺旋桨低频噪声研究

螺旋桨低频噪声构成了船舶中高速航行时整个辐射噪声中的重要分量。螺旋桨的低频离散谱噪声是由船尾伴流场和叶片的相互作用引起的，而低频宽带噪声是由船尾粘性湍流场和叶片的相互作用产徨的。利用升力面理论和声学方法得到的离散谱噪声的预报公式，对螺旋桨直径、侧斜变化对离散谱噪 声的影响作了数值计算，并得到了工程上有实用意义的结果。在分析螺旋桨低频宽带器材怕成因的基础上得到了理论计算方法，并作为数值计算。整个方法