仿生機(jī)器魚非光滑表面減阻性能研究.pdf

1、目前自主式水下航行器已廣泛應(yīng)用于海洋各個(gè)領(lǐng)域之中，并取得了卓越成績(jī)。然而，由于其外形特點(diǎn)以及推進(jìn)方式，在性能上仍然有很大的提升空間?；诖耍n題組將研制一款具有高推進(jìn)效率、高機(jī)動(dòng)性、長(zhǎng)續(xù)航能力的仿生機(jī)器魚。本文將通過(guò)對(duì)仿生機(jī)器魚外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真優(yōu)化的方式，重點(diǎn)研究其減阻方法并分析其減阻性能。
　　首先針對(duì)目前的水下航行器現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并進(jìn)一步闡述了本文主要的研究?jī)?nèi)容即非光滑表面減阻的現(xiàn)狀以及各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合研制要求等因素，

2、確定了溝槽結(jié)構(gòu)和隨行波結(jié)構(gòu)作為減阻結(jié)構(gòu)。
　　其次分析了仿生魚體在航行期間的阻力情況，構(gòu)建了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，包括流體動(dòng)力學(xué)中的控制方程和湍流模型，并按照研究?jī)?nèi)容確定了處理相關(guān)方程的離散方法和求解方式。
　　再次研究了仿生機(jī)器魚流線性設(shè)計(jì)對(duì)于減小壓差阻力的優(yōu)勢(shì)，并設(shè)計(jì)了溝槽結(jié)構(gòu)和隨行波結(jié)構(gòu)，將其分別添加在魚首魚身魚尾三個(gè)部位上，仿真了溝槽結(jié)構(gòu)、隨行波結(jié)構(gòu)和光滑結(jié)構(gòu)在6m/s航速下的流場(chǎng)特性。并通過(guò)0.1m/s-10m/s的數(shù)據(jù)