基于SPH方法的拍动水翼漩涡泄放与推进机理数值模拟研究

摘要：

　　仿生推进较于传统的机械推进具有噪音小、隐身性能好、推进效率高等优势,在军用或民用领域发挥着重要作用。本研究采用改进的光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)方法,用刚性拍动水翼模拟鱼类尾鳍推进,对拍动水翼纯俯仰运动的漩涡泄放与推进机理展开数值模拟研究。首先,通过将数值模拟结果与现有试验结果进行对比,验证所采用SPH模型的有效性和准确性。然后,基于数值模拟结果,对卡门涡街及逆卡门涡街尾涡结构与推力之间关系进行详细分析。研究结果表明,当拍动水翼尾涡结构为卡门涡街时,其水平合力表现为阻力；而当拍动水翼尾涡结构为逆卡门涡街时,其水平合力表现为推力。研究结果证明了 SPH方法在仿生推进研究中的应用潜力,可为水下潜器的设计与研制提供相关依据。

关键词： 拍动水翼 SPH方法 仿生推进 尾涡结构

作者: 黄晓婷 孙鹏楠 吕鸿冠 陈顺华

作者单位: 中山大学海洋工程与技术学院,珠海519082 中山大学海洋工程与技术学院,珠海519082;南方海洋科学与工程广东省实验室,珠海519082;大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,大连116000 中山大学海洋工程与技术学院,珠海519082;南方海洋科学与工程广东省实验室,珠海519082

会议类型: 国内会议

会议名称: 第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会

会议地点: 江苏无锡

会议语种:中文

页码: 149-154

在线出版日期: 2021-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）