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两栖车两相绕流场的模拟与水上快速性分析
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TJ811.6[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
  • 作者机构:[1]装甲兵工程学院机械工程系,北京100072, [2]军械工程学院火炮工程系,石家庄050003
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50579073).
中文摘要:

两栖车形体复杂,其水上绕流场和水上性能难于用传统手段进行预报,计算流体力学为解决这一问题开辟了新途径。以计算流体力学中广泛使用的雷诺时均纳维~斯托克斯方程为基本控制方程,采用切应力输运型k-w湍流模型结合流体体积分数法,进行两栖车水上两相绕流场的数值模拟。控制方程由有限体积法离散,压力速度耦合采用SIMPLE策略处理,代数方程由高斯-赛德尔法求解。阻力是快速性的主要指标,以其为判据对比试验与模拟得到的阻力结果,相对误差在5%左右。构建阻力-速度模型,模型的系统参数由最小二乘法进行辨识后得到结论,兴波阻力与航速的1.88次方成正比,摩擦阻力与航速的1.76次方成正比,粘压阻力与航速的3.54次方成正比。得到的系统模型为定性分析两栖车水上快速性提供了依据。

英文摘要:

Amphibious vehicle is too complicated to predict flow field around it. Computational fluid dynamics provide a new path for solving the problem. Flow field around vehicle is simulated based on Reynold averaged Navier-Stokes equations associated with Shear Stress k-w turbulence model and Volume of Fluid scheme. Governing equations are discretized by finite volume method, SIMPLE method is used for pressure correction, G-S is used for solving algebra equations. As a primary index for power performance, simulated value of resistance is compared to the value from experiment, relative error is about 5%. Resistance vs. velocity model is built and parameters in it are identified by least square method. Conclusion, wave resistance is proportional to 1.88th power of velocity, friction resistance is proportional to 1.76th power of velocity, shape resistance is proportional to 3.54th power of velocity. Hydro-power performance of amphibious vehicle can be qualitatively analyzed by means of this model.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603