带桨考古AUV外形设计优化及水动力分析 |
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引用本文: | 王敏健,周悦,郭威.带桨考古AUV外形设计优化及水动力分析[J].制造业自动化,2023(1):67-72. |
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作者姓名: | 王敏健 周悦 郭威 |
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作者单位: | 1. 上海海洋大学工程学院;2. 中国科学院深海科学与工程研究所;3. 上海深渊科学工程技术研究中心;4. 中国科学院大学 |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2020YFC1521704); |
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摘 要: | 考虑AUV运动过程中推进器螺旋桨转动引起其周围流场的变化,提出了基于动流场的带浆考古AUV水动力分析,进而优化了AUV壳体外形参数以有效减小AUV壳体阻力。首先,利用solidworks设计考古AUV的壳体参数模型,建立其运动状态水阻力模型;然后,基于滑移网格的思想,提出建立考古AUV本体及推进器螺旋桨的动流场,获得考古AUV在动流场中额定航速下带桨与不带浆状态下的摩擦阻力、粘压阻力及螺旋桨进速等水动力数值;最后,采用遗传算法进行考古AUV壳体外形参数的多目标优化。仿真分析结果表明,优化后考古AUV优化后带桨状态下壳体阻力下降0.7005N,船身效率增加6.23%,有效降低考古AUV的水阻力并增大容积,从而减少能耗,提高航速及续航能力。
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关 键 词: | CFD 水下考古 AUV 遗传算法 滑移网格 |
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