扑翼滑翔UUV流体动力布局设计

针对以往无人水下航行器（UUV）流体动力布局设计只对扑翼的安装位置进行研究,本文将水下仿生扑翼UUV和水下滑翔机（AUG）两者优点集于一体,提出了一种新型扑翼滑翔UUV。通过分析海龟运动和航行器前、后端扑翼的用途,归纳了大升阻比、低阻力的流体动力布局设计准则,利用计算流体力学（CFD）的方法对前端扑翼的4种安装位置和3种翻转角设计分别进行了数值仿真。仿真结果表明,当前端扑翼选用安装位置取距UUV主体外壳最前端纵向长度为整个纵向长度的30%和翻转角为10o时,该扑翼滑翔UUV具有较优的大升阻比、低阻力的流体动力性能,所得结果为进一步研究该UUV的总体设计提供了理论参考。     

不同宽高比的V型随行波表面减阻仿真研究

为获得内壁具有不同宽高比的V型随行波的管道模型的微观流场及减阻规律,使用计算机软件对各模型进行了不同速度下的一系列数值仿真计算。在建模过程中为减小计算量,采用了二维管道剖面代替三维管道模型的方法,并选用了更适于旋转流和近壁湍流的湍流RNG K-ε模型进行计算。仿真结果表明：在流动中,管道内壁随行波产生有利于壁面减阻的旋涡,且旋涡疏密与随行波的宽高比有关。相同高度条件下,减阻效果会随着随行波宽高比的变大而增强。结果为减阻技术的工程化应用提供了重要依据。     

A Simulation Study of the Turbulent Drag Reduction Mechanisms Derived from Shark Skin

Through the numerical simulation investigation, the turbulent drag reduction mechanisms of shark riblet surface are explored. In allusion to the characteristics of riblets surface, the computation region, grids and flow parameters are dealt with reasonably. These present simulation results show preliminarily that 1） only the near-wall flow field above riblet surfaces is affected by riblets, and the flow within riblets is slow and quiescent; 2） the viscous sub-layer above riblet surface is thicker; 3） the shear stress and the local friction coefficient above the riblet surface are reduced, and the drag reduction quantity is larger at the bottom of riblets than that at the top. Numerical simulation investigation on the riblet surface in the paper can provide a reference for future research in this field.     

一种微型可探测水下航行器的设计

针对目前设备在农渔业等浅水域环境下作业的不足,提出了一种低成本、多功能的微型水下航行器的思路及设计的性能指标,对其外形进行了设计和优化,并分别从控制、动力推进、转向、潜浮和附加功能5个方面对总体进行了模块化设计.通过水域实验的分析,对局部进行了改进,使总体指标达到了良好的要求.