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加急見(jiàn)刊

基于STAR-CCM+的潛艇尾流場(chǎng)及水動(dòng)力數(shù)值分析

李士強(qiáng); 肖昌潤(rùn); 曹植珺 海軍工程大學(xué)艦船與海洋學(xué)院; 湖北武漢430033

摘要：[目的]為了更好地開(kāi)展?jié)撏У母拍钤O(shè)計(jì)、優(yōu)化水動(dòng)力布局及改善螺旋槳進(jìn)流質(zhì)量,[方法]基于STAR-CCM+仿真軟件,針對(duì)主艇體、附體(指揮室圍殼、尾操縱面)的不同位置處的壁面壓力和摩擦力以及尾部槳盤面處的伴流場(chǎng),對(duì)SUBOFFAFF-8潛艇模型水動(dòng)力特性進(jìn)行數(shù)值模擬,將無(wú)量綱化處理后的計(jì)算結(jié)果(壓力系數(shù)、摩擦力系數(shù))與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)合SSTk-ω湍流模型,對(duì)比RANS,URANS和DES方法求解的結(jié)果,并利用艇體附近渦量圖和尾部速度等值線分析計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生差異的原因。[結(jié)果]結(jié)果表明,采用RANS方法可以同時(shí)較好地解決艇體水動(dòng)力和尾流場(chǎng)的問(wèn)題,且性價(jià)比較高;采用DES方法分析流場(chǎng)網(wǎng)格尺度控制很重要。[結(jié)論]采用RANS方法并結(jié)合SSTk-ω湍流模型可較好地指導(dǎo)潛艇的概念設(shè)計(jì)、水動(dòng)力布局優(yōu)化,為改善螺旋槳進(jìn)流質(zhì)量、降低輻射噪聲等提供一種手段。

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