載機艦在風(fēng)、浪中的氣流場數(shù)值模擬研究.pdf

1、艦載機在載機艦上起飛降落時,需要艦船提供安全的氣流場。因載機艦航行于海域中,在海浪的作用下要做搖擺運動,甚至是大幅搖擺運動,因此,真實的載機艦上氣流場要受到風(fēng)、浪、艦船運動的影響,只有對真實的流場氣流場進行模擬,才能對氣流場的分布、質(zhì)量進行評估,進而指導(dǎo)船舶設(shè)計和艦載機指揮,為艦載機安全起降提供保障。
　　 本文應(yīng)用粘性流體力學(xué)理論,在氣液兩相交接的海表面數(shù)值模擬中選用VOF法,采用κ-ε湍流模型,分別探討了載機艦-3°至3°橫

2、搖運動、-1.5°至1.5°縱搖運動及左20°右20°范圍內(nèi)斜風(fēng)、斜浪作用下的氣流場,以及迎風(fēng)、迎浪作用下的氣流場。針對上述情況分別探討了網(wǎng)格劃分及其質(zhì)量,計算結(jié)果的收斂性等,模擬了載機艦的氣流場的分布。探討了艦船的搖擺運動、風(fēng)、浪作用對氣流場的影響。
　　 研究表明,橫搖角度變化對于載機艦甲板上方的氣流場影響很小,縱搖運動會引起上翹甲板與船艉的氣流場明顯改變,縱搖角為負(fù)使尾部的空氣速度變大,船體后面的興波與甲板間會產(chǎn)生氣流漩渦

3、,不利于飛機的著艦;縱搖角為正使艏部的空氣速度變大,并且,角度越大空氣速度越大。斜風(fēng)、斜浪對載機艦氣流場的影響研究表明,艦船在左、右20°斜風(fēng)、斜浪作用時,載機艦甲板上方橫向風(fēng)速已經(jīng)超過了艦載機安全起飛的極限作業(yè)值,并且船艏來流一側(cè)波浪較高,會在上翹甲板旁產(chǎn)生漩渦。載艦機在迎風(fēng)、迎浪中的氣流場數(shù)值模擬表明,采用入射邊界法,進行在風(fēng)、浪聯(lián)合作用下氣流場數(shù)值模擬是可行的。
　　 本文工作為進一步從事更加深入的研究奠定了基礎(chǔ),為相關(guān)研