不同倾角导流拖缆水动力性能数值模拟与试验研究

拖缆是拖曳系统的关键组成部分,良好的水动力性能对减小拖缆张力、增加拖体下潜深度、消除拖缆抖动等具有积极的意义。为了研究倾角对导流拖缆水动力性能的影响,运用STAR-CCM+对不同速度下不同倾角的导流拖缆进行了数值模拟,分析了倾角对导流拖缆阻力、阻力系数和流场分布的影响,并在船模水池进行了拖曳试验,以验证数值模拟的准确性。数值模拟和试验结果表明,在相同速度下,随着拖缆倾角的增大,单位长度导流拖缆的阻力逐渐增大,拖缆的切向阻力系数和总阻力系数逐渐增大,法向阻力系数逐渐减小;数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性,但试验阻力系数均略大于仿真计算阻力系数,试验总阻力系数比仿真计算值平均增大了18.8%。研究结果对后期导流拖缆拖曳系统的拖曳姿态和响应特性分析具有一定的参考价值。