内孤立波作用下航行体“掉深”控制的水动力特性及运动响应研究

作     者：程路 杜鹏 张淼 李卓越 唐子建 CHENG Lu;DU Peng;ZHANG Miao;LI Zhuoyue;TANG Zijian

作者机构：西北工业大学航海学院西安710072 

出 版 物：《中国造船》 (Shipbuilding of China)

年 卷 期：2024年第65卷第1期

页      面：249-255页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：西北工业大学研究生实践与创新基金项目(PF2023057) 

主　　题：内孤立波 水动力特性 运动响应 PD控制 掉深 

摘      要：为有效避免航行体在航行过程中发生“掉深,基于雷诺平均的Navier-Stokes方程及m Kd V理论建立了内孤立波数值水槽,研究了密度跃层以下不同潜深的悬浮航行体与内孤立波的相互作用,并对航行体采用不同参数的PD控制。与未施加控制的航行体对比,探究其控制效果及航行体的水动力特性和运动响应。研究结果表明:航行体“掉深主要是由垂向位移和俯仰角快速增加造成的,对航行体施加控制的参数不同,控制效果也不一样,内孤立波通过后,施加控制航行体的垂向速度在零附近波动,垂荡位移得到有效抑制;控制后航行体的俯仰角可减小到未控制时的1/15,且施加控制后航行体的俯仰角均可控制在0.2 rad以下。