基于CFD的全海深载人潜水器直航阻力性能研究

作     者：孙鹏飞 姜哲 崔维成 罗高生 SUN Pengfei;JIANG Zhe;CUI Weicheng;LUO Gaosheng

作者机构：上海海洋大学工程学院上海201306 上海海洋大学深渊科学与技术研究中心上海201306 

出 版 物：《中国造船》 (Shipbuilding of China)

年 卷 期：2019年第60卷第2期

页      面：77-87页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：上海市科委自然科学基金面上项目(19ZR1422700) 国家自然科学基金重点项目(51439004) 海洋工程国家重点实验室(上海交通大学)开放课题项目资助(项目编号1712) 上海海洋大学校科技专项(A2-0203-00-100204) 上海海洋大学校科技专项(A2-0203-00-100315) 

主　　题：全海深载人潜水器 计算流体动力学 敏感性分析 湍流模型 

摘      要：选用合适的CFD计算模型可以提高潜水器水动力性能研究的准确性,进而影响着潜水器的总体设计.以某全海深载人潜水器为研究对象,进行直航工况下的数值模拟,通过计算域、网格尺度等因素敏感性分析以及采用不同湍流模型下的数值模拟结果对比分析,并与实验结果进行比较,获得了适用于该潜器的CFD计算模型.通过分析,确定了前进工况中计算域的边界尺度为艇艏向前1.5倍长度,艇艉向后3倍长度,外边界距艇体2倍长度,后退工况与前进工况外边界距艇体长度相同,其余相反;通过网格敏感度分析找到了数值模拟最合适的网格数,大约在230万左右.研究发现,该潜器前进方向进行数值模拟使用Realizable k-ε湍流模型更加合适,后退方向使用Standard k-ε湍流模型.这项研究为进一步开展该潜器详细计算和优化设计打下基础,也可为其他潜水器数值分析提供参考.