水下航行体流体激振力分布特性的分析

王纪会 刘彦森 曹颖 水下测控技术重点实验室，辽宁 大连 116013

水下航行体流体激振力分布特性的分析

王纪会 刘彦森 曹颖 水下测控技术重点实验室，辽宁 大连 116013

本文采用标准k-ε湍流模型计算了某水下结构模型的表面脉动压力，得到直航运动时结构表面压力分布，并分别计算了不同外流流速下脉动压力的变化，比较了不同位置监测点的压力分布情况，分析了流体激励低频段的幅频特性，结果表明：脉动压力在低频区较大，并随频率的增加而减小。

湍流；脉动压力；幅频特性

引言

水下航行体运动中承受各种力的作用，包括重力、浮力、推进器的推力、扭矩以及各项流体动力等[1]，其中由于水流冲击振动引发结构声辐射，尤其当流体激励力的激发频率与水下航行体某个低阶模态的固有频率相吻合且作用位置合适时，即会引起整个艇体发生共振（包括弯曲共振和纵向共振）从而辐射强噪声线谱。水下航行体的总体振动为梁式低频振动，所以本文着重计算探讨低频段流体激励的性质，目的在于探索了解流体流过水下航行体的作用规律形式。由于壳体曲率的影响，在脉动激励下容易产生弯曲振动，在一定条件下可以引起壳体强烈的声辐射。

目前以计算流体力学为基础，采用数值计算方法，通过计算机求解流体流动的数学方程，对具体问题进行数值求解，已经成为研究流体流动的一个重要研究方向和方法，并已有成熟的大型通用商业CFD软件，比较著名的有FLUENT，CFX，STARCD等。……