為研究瀕海戰(zhàn)斗艦(LCS)的直升機降落平臺氣流場特性,使用FLUENT對“獨立級”瀕海戰(zhàn)斗艦(LCS-2)進行數(shù)值模擬,再將計算結果與孤立護衛(wèi)艦簡化模型(SFS2)的數(shù)值模擬結果及風洞數(shù)據(jù)進行對比驗證,分析LCS-2的飛行甲板氣流場特性。計算結果表明,LCS-2的直升機降落平臺氣流場隨風速的變化規(guī)律滿足雷諾自準性原則,最適合LCS-2進行艦載機起降任務的風向角范圍是0°³0°,LCS-2在直升機降落平臺的大部分區(qū)域具有比SFS2更適合直升機起降的氣流場條件,大比例的飛行甲板及傾斜角度機庫門對尾流場存在明顯的影響,研究結果可以為瀕海戰(zhàn)斗艦的相關研究提供重要參考。首先對LCS-2進行了幾何模型的創(chuàng)建,之后通過對四面體和多面體網(wǎng)格的對比,確定本文后續(xù)計算使用的網(wǎng)格類型,再基于CFD理論對簡化護衛(wèi)艦船型SFS2進行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的模擬,與風洞試驗進行對比,確定本文后續(xù)計算使用的湍流模型,并驗證所使用的數(shù)學模型和研究方法在艦船流場數(shù)值計算中的有效性,最后對網(wǎng)格進行無關性驗證。然后通過改變包括風速和風向角條件,得到不同的計算工況,將LCS-2與SFS2甲板在同一計算工況下的氣流場...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值計算原理與方法
    2.1 控制方程
    2.2 k-ε模型
    2.3 分離渦模型
    2.4 本章小結
第3章 網(wǎng)格建模及計算方法驗證
    3.1 幾何模型
    3.2 網(wǎng)格類型
    3.3 計算方法驗證
        3.3.1 SFS2幾何模型與網(wǎng)格劃分
        3.3.2 SFS2計算工況與邊界條件
    3.4 網(wǎng)格無關性驗證
    3.5 本章小結
第4章 風條件下瀕海戰(zhàn)斗艦氣流場研究
    4.1 不同風速對直升機降落平臺氣流場的影響
    4.2 不同風向角對直升機降落平臺氣流場的影響
        4.2.1 不同風向角時直升機旋翼高度截面云圖
        4.2.2 不同風向角時橫向截面速度云圖
        4.2.3 不同風向角時流線和中縱面速度云圖
        4.2.4 不同風向角時直升機旋翼垂向速度
        4.2.5 不同風向角時渦量對比
    4.3 本章小結
第5章 瀕海戰(zhàn)斗艦與簡化護衛(wèi)艦氣流場對比
    5.1 后處理位置選取
    5.2 后處理數(shù)據(jù)對比
        5.2.1 0°風向角
        5.2.2 60°風向角
        5.2.3 120°風向角
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3784531