一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法技术

技术编号:43510045 阅读:30 留言:0更新日期:2024-11-29 17:12
本发明专利技术公开了一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,方法包括:S1:创建水下航行器及推进器的几何模型;S2:创建水下航行器及推进器仿真计算的计算域;S3:设置边界条件,建立流体动力学分析模型并开展全计算域定常流场的仿真计算至流场完全收敛;S4:提取首部计算域与尾部计算域的交界面的流场数据;S5:删除首部计算域网格及数据,将尾部计算域与首部计算域的交界面的边界设置为流动入口边界;S6:开展非定常流动的计算。本发明专利技术通过仅模拟尾部航行器及推进器的流动,获得准确的航行器推进器的非定常力数值,减小了计算量的同时又保证了计算结果的准确性,解决了现有的计算方法中计算量大和计算结果不精确的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下航行器,尤其涉及一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法


技术介绍

1、由于工作在水下航行器尾部的螺旋桨等推进器在旋转过程中遇到不均匀的湍流入流场,推进器的转子叶片产生非定常推力,并进而向外辐射出线谱噪声。螺旋桨噪声是重要的水下航行器噪声源,是螺旋桨研究与设计中的重点控制对象,因此,水下航行器推进器转子叶片非定常力的幅值等特性是水下航行器推进器设计研究中的重要特性参数。

2、现有技术中,水下航行器推进器转子叶片的非定常激励力的获取方法有模型试验法、势流理论计算法、cfd仿真计算法,其中cfd仿真计算法由于考虑了流体的粘性作用、以及可以直接模拟水下航行器对于推进器的作用,计算结果相比势流理论法更好。但是由于推进器的非定常力与水下航行器产生的伴流场特征息息相关,所以在采用cfd方法对推进器非定常力的仿真计算中常常需要将水下航行器整体带入,由此带来了计算量大幅增加的问题。如果不考虑水下航行器产生的伴流场特征时,则可以大幅减小计算量,但是会导致推进器非定常力计算结果偏差较大。

3、因此,亟待设计一种水下航行器推进器非定常本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,其特征在于,所述步骤S2中首部计算域与尾部计算域交界面的网格完全相同。

3.根据权利要求1所述的一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,其特征在于,所述步骤S2中首部计算域、尾部计算域采用全六面体结构化网格,推进器计算域采用四面体非结构化网格。

4.根据权利要求1所述的一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,其特征在于,所述步骤S3中设置边界条件,建立流体动力学分析模型并开展全计算域定常流场的仿真计算至...

【技术特征摘要】

1.一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,其特征在于,所述步骤s2中首部计算域与尾部计算域交界面的网格完全相同。

3.根据权利要求1所述的一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,其特征在于,所述步骤s2中首部计算域、尾部计算域采用全六面体结构化网格,推进器计算域采用四面体非结构化网格。

4.根据权利要求1所述的一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,其特征在于,所述步骤s3中设置边界条件,建立流体动力学分析模型并开展全计算域定常流场的仿真计算至流场完全收敛具体包括:

5.根据权利要求4所述的一种水下航行器推进器非定常力数值计算方法,其特征在于,所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:冉令可赵威贾智淳余海廷龙云韩汉桥刘敏
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七一九研究所
类型:发明
国别省市:

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