艦船甲板氣流場量化品質(zhì)評估及POD重構(gòu)研究
發(fā)布時間:2023-04-25 00:12
艦船在海上航行時受到多種復(fù)雜因素的影響,如:艦船的幾何外形,自然風的強度及方向,自由來流的湍流分量,海況及艦船的航行運動。而隨著艦載機及精密電子設(shè)備普遍裝備現(xiàn)代艦船,紛繁復(fù)雜的外界因素外加艦船甲板表面多樣的上層建筑結(jié)構(gòu)形式導(dǎo)致了艦船甲板上方空間流場具有極強的不穩(wěn)定性、高度的復(fù)雜性。任何一個因素的改變都可能使艦船甲板上方空間流場產(chǎn)生關(guān)鍵性的變化,而往往我們需要根據(jù)艦船艦面流場情況來做出決策,來判斷在一定情況下艦面設(shè)備、艦載飛行器能否安全運行、起降,定性的方法并不能夠解決這個問題,因此有必要從定性定量的綜合角度來評判艦船艦面流場的整體品質(zhì)。通過定量方法可以獲得艦面流場整體品質(zhì)的優(yōu)劣排序,又可以通過一定的處理方法獲得最優(yōu)、最劣流場的關(guān)鍵點,這些關(guān)鍵點在一定意義上對流場的影響最大。在實船運行過程中,我們即可通過檢測這些關(guān)鍵點的變化來判斷流場品質(zhì)的變化進而做出各種決策。本文介紹了數(shù)值仿真計算方法及求解方案,并對計算方法的可靠性進行了驗證。對艦船甲板表面不同工況(風向0°至180°,風向間隔15°;風速10m/s至25m/s,風速間隔5m/s)流場進行了求解。首先,分析了不同工況艦面氣流流動情況、...
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 艦船甲板氣流場研究現(xiàn)狀
1.2.2 艦船甲板氣流場量化品質(zhì)評估研究現(xiàn)狀
1.2.3 流場仿真POD重構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值模擬方法
2.1 流體動力學(xué)控制方程
2.2 物理模型及計算域確定
2.3 邊界條件及求解設(shè)置
2.4 網(wǎng)格劃分與數(shù)值計算方法驗證
2.5 數(shù)值仿真計算方案
2.6 本章小結(jié)
第3章 艦船甲板氣流場量化品質(zhì)評估、評估模型及排序結(jié)果與分析
3.1 TOPSIS方法介紹
3.2 SFS2艦面流場評估模型建立
3.3 不同工況SFS2艦面流場分析
3.3.1 不同工況SFS2艦面氣流流動特征分析
3.3.2 不同工況SFS2各關(guān)鍵觀察截面流動及艦面螺旋度分析
3.3.3 不同工況SFS2各關(guān)鍵觀察截面壓力分布分析
3.3.4 不同工況SFS2艦面湍動能分布分析
3.4 基于TOPSIS法的排序結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 本征正交分解及SFS2艦面流場重構(gòu)
4.1 本征正交分解簡介
4.1.1 本征正交分解基本數(shù)學(xué)思想
4.1.2 快照POD法
4.2 相對風速15m/s SFS2艦面速度場重構(gòu)與分析
4.2.1 風向0°SFS2關(guān)鍵截面速度場重構(gòu)
4.2.2 風向30°SFS2關(guān)鍵截面速度場重構(gòu)
4.2.3 風向90°SFS2關(guān)鍵截面速度場重構(gòu)
4.2.4 風向150°SFS2關(guān)鍵截面速度場重構(gòu)
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文主要結(jié)論
5.2 本文主要創(chuàng)新點
5.3 研究展望
參考文獻
攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
致謝
作者簡介
本文編號:3800309
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 艦船甲板氣流場研究現(xiàn)狀
1.2.2 艦船甲板氣流場量化品質(zhì)評估研究現(xiàn)狀
1.2.3 流場仿真POD重構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值模擬方法
2.1 流體動力學(xué)控制方程
2.2 物理模型及計算域確定
2.3 邊界條件及求解設(shè)置
2.4 網(wǎng)格劃分與數(shù)值計算方法驗證
2.5 數(shù)值仿真計算方案
2.6 本章小結(jié)
第3章 艦船甲板氣流場量化品質(zhì)評估、評估模型及排序結(jié)果與分析
3.1 TOPSIS方法介紹
3.2 SFS2艦面流場評估模型建立
3.3 不同工況SFS2艦面流場分析
3.3.1 不同工況SFS2艦面氣流流動特征分析
3.3.2 不同工況SFS2各關(guān)鍵觀察截面流動及艦面螺旋度分析
3.3.3 不同工況SFS2各關(guān)鍵觀察截面壓力分布分析
3.3.4 不同工況SFS2艦面湍動能分布分析
3.4 基于TOPSIS法的排序結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 本征正交分解及SFS2艦面流場重構(gòu)
4.1 本征正交分解簡介
4.1.1 本征正交分解基本數(shù)學(xué)思想
4.1.2 快照POD法
4.2 相對風速15m/s SFS2艦面速度場重構(gòu)與分析
4.2.1 風向0°SFS2關(guān)鍵截面速度場重構(gòu)
4.2.2 風向30°SFS2關(guān)鍵截面速度場重構(gòu)
4.2.3 風向90°SFS2關(guān)鍵截面速度場重構(gòu)
4.2.4 風向150°SFS2關(guān)鍵截面速度場重構(gòu)
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 本文主要結(jié)論
5.2 本文主要創(chuàng)新點
5.3 研究展望
參考文獻
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作者簡介
本文編號:3800309
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