振动障碍物型式对摆动尾鳍水动力性能影响研究

来源：计算力学学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：舒蒋鹏,杨文俊,石小涛,陈小龙,胡晓,谭均军,张立胜

单位：三峡大学 水利与环境学院, 宜昌 443002,长江科学院, 武汉 430010,三峡大学 水利与环境学院, 宜昌 443002,三峡大学 水利与环境学院, 宜昌 443002,三峡大学 水利与环境学院, 宜昌 443002,三峡大学 水利与环境学院, 宜昌 443002,三峡大学 水利与环境学院, 宜昌 443002

摘要：基于计算流体力学(CFD)方法并结合Fluent的动网格技术,对不同振动障碍物产生的尾流场中摆动尾鳍的水动力性能进行了研究。通过改变尾鳍前缘与障碍物中心点距离(S)、障碍物大小(d)和来流速度(U)获得了摆动尾鳍的平均推力系数、功率消耗以及推进效率的变化趋势,并结合流场的压力分布云图以及涡量云图进行了分析。计算结果表明,障碍物的存在可以提升摆动尾鳍的推进性能。在固定S,d和U下,在振动方柱尾流中摆动尾鳍的最大平均推力和最大推进效率均高于其在振动D形柱和圆柱尾流中的最大平均推力和最大效率。障碍物为D形柱、圆柱以及方柱时,旋向相反的D形柱涡、圆柱涡以及方柱涡与尾鳍前缘涡产生挤压作用,提升尾鳍前缘涡的强度。

关键词：摆动尾鳍,振动障碍物型式,动网格,水动力性能,数值模拟,

基金资助：自然科学基金面上项目(52279069);国家自然科学基金(52179070)资助项目.