石羊河上游径流量与气象要素关联性分析

气象因子是驱动径流演变的重要因素,运用交叉小波方法分析了石羊河上游4条典型支流的径流量与气象要素之间的共振周期规律,揭示了不同时域、频域上相关性的程度变化和异常情况,对现有相关性研究进行了补充。结果表明:西大河水库站与大靖峡水库站径流量总体呈上升趋势,而南营水库站与古浪站呈下降趋势,径流量与降水量的周期规律及相关性最显著,其次是最高气温,最低气温最差,共振周期范围为2~8 a。通过与现有成果的对比分析,表明该方法对探究气象因子突变性、水文气象要素相关性及其时频变化有重要的指导意义,石羊河流域在针对性补水时应优先考虑从降水环节出发,实施人工增雨作业。

潜艇螺旋桨空化临界特性仿真

引起潜艇暴露的重要因素是它产生的声场,螺旋桨的空化噪声是潜艇辐射噪声高频部分的主要成分。航速和下潜深度对潜艇螺旋桨空化噪声影响显著。从螺旋桨升力面理论出发,建立了一种计算螺旋桨空化临界速度和空化临界深度的方法,并对潜艇螺旋桨空化临界特性进行了仿真分析。计算结果与测试结果的比较验证了该算法的有效性。

潜艇空间强机动操纵安全性仿真计算与分析

随着潜艇技术的发展,研究潜艇空间强机动的运动特性、操纵控制方法和战术运用,已成为提高潜艇作战能力和生存能力亟待解决的课题。依据潜艇操纵性理论,采用潜艇空间六自由度运动方程为仿真数学模型,对某型潜艇进行空间强机动时的操纵安全性进行了仿真分析,研究了潜艇强机动的操纵控制措施和方法。

潜艇螺旋桨空化临界航速及最小噪声操纵研究

潜艇螺旋桨空化噪声是影响潜艇隐蔽性的主要噪声源之一,而速度是对潜艇螺旋桨空化噪声影响最为显著的因素,准确计算出潜艇在不同深度下的临界空化速度对提高潜艇的隐蔽性具有重要意义。为此,从螺旋桨升力面理论出发,建立了一种计算潜艇螺旋桨临界空化速度的理论方法,并仿真计算了模型潜艇螺旋桨在不同航行深度下的临界空化速度,仿真结果与实测值的比较证明了计算方法的有效性。结合战术背景对潜艇最小噪声操纵方法的研究与应用,具有重要的参考价值和指导意义。

细长潜体在层化海洋内波中受扰运动建模与仿真

在船舶流体动力学和内波动力学基础上,根据定解条件,建立了层化海洋内波对水下细长潜体的作用力的数学模型,结合潜体运动方程,对细长潜体在层化流体界面波中受扰运动进行了仿真。计算结果与实验结果的比较验证了该算法的有效性。

潜艇下潜过程中最小挽回深度的仿真分析

通过垂直面操纵运动仿真,得到了某型潜艇在以不同首倾角和航速下潜过程中的最小挽回深度,分析首倾角和航速对最小挽回深度的影响,潜艇在下潜过程中进行挽回操纵时应保持潜艇龙骨下水深大于最小挽回深度。

高压气吹除时机对潜艇动力抗沉影响的仿真研究

在建立破损潜艇高压气吹除模型的基础上,考虑潜艇处理水下舱室破损的常用操纵措施,通过计算机模拟仿真得到不同高压气吹除时机潜艇动力抗沉的主要运动参数变化趋势,分析结果表明,高压气吹除时机在一定情况下对动力抗沉的成功与否起着决定性作用,并提出了动力抗沉时关于高压气使用时机的一些建议。

潜艇在海洋密度锋中受绕运动建模与仿真研究

根据分析潜艇通过海洋密度锋区的受力特点,建立潜艇在海洋密度锋中的受力和垂直面运动模型。通过潜艇垂直面运动仿真,分析自由运动、PID操舵控制、操舵加均衡控制和综合运用增速、操舵加均衡控制等情形下海洋密度锋对潜艇纵倾角、潜浮角和升沉运动的影响,结果表明综合运用操舵、增速和均衡进行控制可以更为有效地控制潜艇在海洋锋区航行深度和运动姿态。

潜艇回转直径计算与实测分析

文章推导了潜艇水平回转直径的计算公式。回转直径的计算值和实艇实测值比较表明:定常回转直径随方向舵舵角增大而明显减小;潜艇操相同的方向舵角进行定深回转运动时,回转直径与航速相关,但随航速的变化较小;公式计算的回转直径能较准确地反映不同航速下的潜艇实际回转直径,但未能体现潜艇偏航特性。

潜艇X舵发展概况及其操纵控制特性分析

作为潜艇尾操纵面的一种发展趋势,X舵正在被越来越多的国家海军所接受。介绍了X舵在国外的发展概况,分析了它的操纵和控制特点,给出了X舵舵卡时的操纵措施。针对X舵操纵不直观这一现象,提出了X舵潜艇等效舵角转换装置设计思想,简化了X舵潜艇的操纵复杂度。通过仿真计算。

基于免疫遗传算法的潜艇水动力系数优化研究

针对潜艇空间运动方程中的水动力系数优化问题,采用一种基于适应性权重免疫遗传算法解决多目标非线性优化问题。选择若干对潜艇操纵控制具有高敏感度的水动力系数作为优化变量,运用适应性权重方法确定权重和目标函数,将多目标优化问题转化为单目标优化问题进行处理。针对某型潜艇,选取水平面Z型操舵机动、垂直面梯形操舵机动和水平面定常回转运动3种典型运动形式作为研究对象,就水动力系数优化前后的效果进行了仿真分析,证明了本文采用的优化方法的有效性。

基于水动力系数敏感性指数的水下航行器运动方程简化研究

针对水下航行器操纵运动方程,引入水动力系数敏感性指数的概念.选取了2种典型运动形式进行仿真计算,对某水下航行器水动力敏感性指数进行了合理分级,并以此为根据对水下航行器操纵运动方程进行了简化.对比结果表明,采用仿真计算的方法研究水动力系数与水下航行器操纵性的关系及运用敏感性指数评估水动力系数对操纵性的影响不失为一条可行的途径.

潜艇水下空间机动仿真与分析

目前,研究潜艇空间机动的运动特性、操纵控制方法和战术运用,已经成为提高潜艇的作战能力和生存能力急待解决的课题。该文介绍了潜艇平面运动操纵方程和空间运动仿真数学模型,并在此基础上编制仿真程序,对潜艇空间机动的三种操纵方式进行了分析比较;依据潜艇操纵性理论,通过对潜艇水下低速和高速空间机动仿真,对低速和高速时潜艇定常螺旋运动、定常潜浮运动进行了比较,并分析了航速对潜艇横倾的影响,得出了高速空间机动较低速空间机动的优缺点。

舵型对潜艇操纵特性影响的仿真分析

本文介绍了X舵与十字舵的布局方式,并针对某型潜艇,在其尾操纵面分别为X形和十字形的情况下,编制了潜艇六自由度运动仿真程序,通过仿真分析,对X舵与十字舵在水平面和垂直面的操纵特性进行了综合比较,通过比较可以看出,无论是在垂直面还是水平面,X舵的舵效均高于十字舵,而且X舵能够有效控制潜艇水下高速回转时的横倾.从而得出结论:X舵的操纵性能均优于十字舵.

基于专家控制技术的潜艇高压气自动控制研究

研究潜艇高压气自动控制问题,针对潜艇高压气吹除系统自动化程度低、供气方法经验性较强、且人工操纵容易出现误操作等问题,为提高潜艇水下航行安全性,在高压气应急吹除主压载水舱规律的基础上,引入专家控制技术应用于系统,可在应急情况下完成高压气的自动供气、自动停止供气和自动解除水舱气压,从而实现潜艇高压气系统的自动控制。仿真结果表明,控制方法是可行、有效的,对于实艇高压气系统的自动化研究具有一定参考价值。

分层流体中细长体波浪力的数值计算

利用边界元法计算了层化流体中细长体受到的一阶垂荡波浪力和一阶纵摇波浪力矩,计算了近水面细长体的波浪力及力矩,与水池实验结果相吻合。

基于Fluent的潜艇高压气排水速率深度影响研究

深度是潜艇高压气排水速率的重要影响因素之一。基于Fluent流体计算软件,应用VOF两相流模型对高压气吹除主压载水舱过程进行数值模拟,研究高压气排水速率随潜艇深度变化的规律,并提出高压气在使用过程中所需注意事项。数值结果表明,在高压气吹除初始阶段,排水速率会有短时的波动过程。另外,随着潜艇深度增加,高压气稳定排水速率呈指数下降趋势,因此在潜艇应急浮起过程中,应适时解除水舱压力,以控制好潜艇纵倾和深度。

X舵潜艇空间运动仿真数学模型

潜艇水下运动是六个自由度的多姿态运动,建立空间运动方程数学模型是计算机仿真时对其进行比较准确的描述和对运动状态进行仿真研究的关键。该文在对X舵进行受力分析的基础上,由美国泰勒潜艇六自由度方程出发,导出适合X舵潜艇控制和仿真数学模型,并给出了该数学模型的微分形式。

近水面细长体的水动力导数数值计算

引进细长体的假定 ,把三维的流体运动问题化成了二维的非定常问题 ,前面剖面对后面剖面的干扰作用用积分表示 ,改善了切片理论。根据物面条件把整个问题的求解分解为兴波问题和振荡问题 ,而振荡问题可由兴波问题的适当组合表示出来。这样 ,大大简化了问题的求解。作为例子 ,本文用数值方法计算了细长回转体的水动力导数 。

潜艇尾升降舵卡住时高压气使用需求研究

对潜艇不同航速下和尾升降舵卡不同角度值的挽回操纵进行了仿真实验,分析了各挽回措施对纵倾和深度的控制效果,通过比较,得出了各航速下必须使用高压气才能成功挽回的尾舵卡情况,绘制了"舵卡挽回操纵高压气使用需求图"供实际操艇时参考使用.根据仿真结果和实际操艇经验,提出了避免出现危险舵卡事故的安全航行操艇建议.