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随行波表面水下减阻降噪的理论及实验研究

沙辉  
【摘要】: 本文从理论上分析了条纹表面的减阻降噪特性,并将计算结果与水洞模型贴膜实验进行了对比,两者在趋势和数值上基本一致。论文主要研究成果如下: (1)综述近年来对湍流机理的研究所得到的主要结论,并在此基础上进一步阐述关于随行波表面减阻降噪机理的两种较为有代表性的论述。 (2)利用涡理论方法对近壁面流场进行数值计算,得到层流和湍流状态下的两组降阻曲线,并加以分析。 (3)利用保角变换方法求出V—型条纹的纵向和横向突出高度,在此基础上得出纵向流、横向流和带角度流动时的降阻特性,并分析结果;而且分析了叶片型条纹和U—型条纹表面上的降阻情况,提出水下具有最佳降阻效果的条纹表面设计准则。 (4)利用直接数值模拟方法求得平板上V—型条纹表面上的降阻情况,并给出基于二次流动理论的降阻机理。 (5)在分析流噪声的近、远场特性的基础上,进一步研究条纹表面的降噪特性。 (6)利用平板和鱼雷模型进行实验研究,并与理论计算结果进行对比。 本文的研究内容对随行波表面水下减阻降噪的仿真模拟计算和实验研究具有重要的参考价值。


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