一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法、程序、设备及存储介质技术

技术编号:45876345 阅读:11 留言:0更新日期:2025-07-19 11:35
本发明专利技术属于水下航行器水动力阻力计算技术领域,具体涉及一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法、程序、设备及存储介质。本发明专利技术通过设计导流罩针对水下航行器外侧的长圆柱形附体进行针对性的减阻优化,通过综合考虑粘性阻力和压差阻力,利用多目标优化算法对导流罩曲线进行优化,并通过对比计算进行验证,确保了在不同的来流速度下,都能稳定发挥减阻效果,使导流罩的减阻性能不会因环境变化而大幅衰减,为水下航行器在复杂海洋环境中的长期稳定运行提供了有力保障。在多种航行工况下,使用本发明专利技术设计的导流罩与仅配置长圆柱形附体相比,水下航行器所受阻力显著降低,本发明专利技术能提升水下航行器的水动力性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下航行器水动力阻力计算,具体涉及一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法、程序、设备及存储介质


技术介绍

1、水下航行器是海洋监测的重要设备和载体,开展海洋监测技术和海洋监测设备研发具有重要意义。随着海洋技术的快速发展,对水下航行器的航速、续航能力及机动性的要求不断提升。然而,航行阻力问题成为制约其性能的重要因素。已有研究表明,在给定驱动功率和载能总量的情况下,当阻力减小10%时,航行器的航行速度和距离能同时增加约3.57%。此外,航行器阻力的减少对于提高经济竞争力和节能环保同样具有重大意义。

2、针对水下航行器的减阻工作已开展了大量研究,主要集中在两个主要方向。一方面是对航行器整体外形进行优化设计,通过模拟流体在不同外形下的流动特性,寻求阻力最小的外形方案。例如,将航行器设计成水滴形或流线型,以减少水流的分离和漩涡的产生,从而降低压差阻力。另一方面则是在航行器表面采用减阻材料或技术,如低表面能涂层、微结构表面等,以减小流体与表面之间的摩擦力,降低摩擦阻力。然而,现有的这些减阻技术存在着显著的局限性。在外形优化方面,虽然本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法,其特征在于:所述步骤5中导流罩的内径略大于长圆柱形附体的外径,导流罩与长圆柱形附体之间的间隙不超过阈值,导流罩的轴向范围不超出水下航行器的裸艇体的中间段,导流罩的径向长度与长圆柱附体一致;导流罩外形为轴对称设计,形状平滑过渡。

3.根据权利要求2所述的一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法,其特征在于:所述步骤5中采用参数化方法表达导流罩母线线型,具体为:

4.根据权利要求3所述的一种水下航行器...

【技术特征摘要】

1.一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法,其特征在于:所述步骤5中导流罩的内径略大于长圆柱形附体的外径,导流罩与长圆柱形附体之间的间隙不超过阈值,导流罩的轴向范围不超出水下航行器的裸艇体的中间段,导流罩的径向长度与长圆柱附体一致;导流罩外形为轴对称设计,形状平滑过渡。

3.根据权利要求2所述的一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法,其特征在于:所述步骤5中采用参数化方法表达导流罩母线线型,具体为:

4.根据权利要求3所述的一种水下航行器长圆柱形附体减阻导流结构设计方法,其特征在于:根据步骤3中求解的裸艇体在计算...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘竟成林靖尧董文曹建李晔张国成
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1