旋转流场中自主水下航行器的水动力特性
流体动力学
2021-04-29 v2
摘要
本文研究并分析了在旋转流场影响下自主水下航行器（AUVs）的水动力特性，该旋转流场由循环水槽中旋转的螺旋桨产生。最初，在旋转螺旋桨存在下，通过改变转速和旋转流强度，对 AUV 周围的流场变量和关注量进行了测量实验。使用声学多普勒流速仪（ADV）测量了 AUV 周围的流场。这些测得的湍流统计被用于验证商业 CFD 求解器中基于雷诺应力模型（RSM）的数值预测。在湍流统计与数值预测的初步验证后，进行了一系列数值模拟，以研究螺旋桨旋转流场对 AUV 阻力、表面摩擦和压力系数的影响。还改变了螺旋桨的工作速度和位置，以检验它们对 AUV 水动力性能的影响。本文提供的结果将有助于在浅水中航行的 AUV 的设计优化，因为波流相互作用使流场高度旋转。此外，结果和分析对于研究必须在无人水下航行器群或潜艇和船只附近作业的 AUV 的设计与运行具有相关性，这些地方流场高度复杂且存在此类旋转效应。
引用
@article{arxiv.2104.13328,
title = {The hydrodynamic characteristics of Autonomous Underwater Vehicles in rotating flow fields},
author = {A. Mitra and J. P. Panda and H. V. Warrior},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.13328},
year = {2021}
}