凸台对多载荷AUV运载段阻力和流噪声的影响

基于Smagorinsky亚格子应力模型的大涡模拟和Lighthill声类比的FW-H方程,分别对带凸台结构模型和原始模型进行了流场及声场的数值计算。通过分析凸台对流场及声场的影响,研究了凸台截面形状及尺寸减阻降噪机理。结果表明:凸台的存在对流场的分离产生了影响,抑制了涡的产生,进而形成减阻降噪效果;圆柱形凸台的长度和直径与减阻降噪效果之间具有一定的匹配关系,一定直径的圆柱其长度须达到一定的量值,才能起到较好的减阻降噪效果;半球形凸台的直径与其减阻降噪效果呈单调正比例关系。

多载荷AUV进水过程的LES/VOF数值模拟

多载荷AUV在分离运动时,通过进水以增加其负浮力,从而实现分离要求,故进水过程的研究与分析具有重要的应用价值。采用LES与VOF相结合的方法对多载荷AUV后平衡舱空腔的进水过程进行了数值模拟,考察了进水孔直径、进水孔位置以及航行深度等因素对进水过程的影响。结果表明:进水孔直径越大,进水速率越大,但气泡脱离孔口所需的时间越长;由于尾部收缩段的存在,在内外压强作用下,进水孔水平间距越小,进水速率越大,且到达气液两相平衡状态时空腔内进水体积越大;航行深度越大,承受的静水压力越大使得空腔到达气液两相平衡状态的时间越短。