水下机器人在潜艇附近运动时的水动力计算

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两个物体在流体中运动,当物体间距离很小时,相互之间存在着较强干扰力。这个问题的研究对于水下机器人搭载、动力定位及一些要求较高的运动控制方面,都有着重要的意义。 本文以势流理论为基础,根据水下两个物体运动的数学模型,给出了它们间相互作用力的公式。在此基础上,编制了相应的计算程序,并以球体在壁面附近时的运动进行了验证,然后,根据水下机器人靠近潜艇的方案,进行了数值计算,给出了较为满意的结果,并针对各种情况作了相应的分析。最后给出了水下机器人在潜艇附近运动时,各种运动状态下的仿真结果。在网格划分方面,对各种网格生成方法进行了比较分析,最终本文从实用的角度出发,采用Gambit来进行此项工作,并编制了相应的接口转换程序,使同类工作从繁重的网格划分工作中解脱出来。 本文的工作,对于水下机器人搭载的研究及其在海底、码头附近运动时的水动力预报有很大的实用性。
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