树脂基海洋浮体力学性能及上浮姿态分析研究

构建了浮体的三维物理模型,利用Solid Works/XFLOW对树脂基浮体进行了静力学和动力学分析,得到了浮体在水中的变化情况,并用XFLOW软件在浮体上浮的流场模拟方面进行了系统的研究,得到了浮体上浮过程中速度、压力的变化规律。结果表明,通过浮体的静力学分析发现其孔的周围变形量最大。通过改变浮体的铺层角度可提高其刚度并减少脱层危险。通过动力学分析对浮体的优化提供数据支持,使其在满足功能要求的情况下减小压差阻力提高浮力,降低回收风险。

深海载人潜水器上浮姿态水动力特性分析

为研究深潜器在不同上浮姿态下的水动力特性,本文对1∶36的“蛟龙”号深潜器缩比简化模型进行水动力试验。通过六分量传感器得到不同上浮姿态下深潜器的阻力、升力和俯仰力矩,基于傅里叶变换方法获得升力功率谱;利用粒子图像测速法拍摄深潜器尾流流场,基于本征正交分解(POD)方法获得流场主要模态。结果表明,相比于垂直上浮姿态,以30°纵倾角上浮时阻力下降了38.2%,升力大小上涨了98.9%,俯仰力矩下降了20.8%,尾部尾流区漩涡消失,最大湍动能下降了33.6%;POD一阶模态下,上浮纵倾角从0°增加到10°,尾部尾流逆流区域面积减小,首部尾流高速区域面积增加,导致首部压力下降,尾部压力增大,使得升力方向发生改变。