【摘 要】
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波浪滑翔机作为一种新概念的海洋航行器,近年来受到各国学者的关注。波浪滑翔机在波浪中无需额外能量便可实现无限长距离和长时间的航行,可将波浪的起伏运动直接转化为向前的
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波浪滑翔机作为一种新概念的海洋航行器,近年来受到各国学者的关注。波浪滑翔机在波浪中无需额外能量便可实现无限长距离和长时间的航行,可将波浪的起伏运动直接转化为向前的动力,因此,具有十分广阔的应用前景。本文根据波浪滑翔机的结构特点,自主设计并优化了波浪滑翔机的双体结构,并根据波浪滑翔机运动时水翼的摆动特点,利用STARCCM+软件的DFBI模块,模拟出滑翔机水翼在一个周期内主动升沉运动中的被动摆动过程,研究了限位角、波高、波浪频率等因素对NACA0012型水翼的推力系数的影响。仿真结果表明,被动旋转方法可以有效模拟水翼摆动过程,且平均推力系数在一定范围内随波高、波浪频率的增加而增大。基于波浪滑翔机单个水翼的运动仿真模型,建立了串列水翼的摆动模型,研究讨论了串列水翼的水动力性能,并将串列水翼中每个水翼与单个水翼的水动力性能进行比较,对水翼限位角的研究进行了更进一步的计算和优化,同时运用MATLAB中的SIMULINK模块建立了波浪滑翔机整体的运动模型,求解了波浪滑翔机各部分的运动规律,研究可为波浪滑翔机的设计以及在不同海况条件下的水动力性能评估提供一定参考。
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