【摘 要】
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跨介质航行器在跨越水空介质运动时,自由液面对航行器机翼有较大的影响,为总体设计和航行控制带来挑战。为了探究机翼从空中和水下远场接近自由液面过程的流体动力特性变化,以NACA0012翼型为例,采用计算流体动力学方法,基于流体体积多相流模型建立机翼从空中和水下接近自由液面的流场数值仿真模型,验证了模型的可行性,研究了机翼工作在自由液面附近时的流体动力特性。结果表明:机翼以正攻角从空中远场接近自由液面的
【基金项目】
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国家自然科学基金项目资助（51909218）； 水下信息与控制重点实验室开放研究项目资助（2021JCJQLB03007）； 中央高校基本科研业务费专项资金资助（D5000220168）；
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跨介质航行器在跨越水空介质运动时,自由液面对航行器机翼有较大的影响,为总体设计和航行控制带来挑战。为了探究机翼从空中和水下远场接近自由液面过程的流体动力特性变化,以NACA0012翼型为例,采用计算流体动力学方法,基于流体体积多相流模型建立机翼从空中和水下接近自由液面的流场数值仿真模型,验证了模型的可行性,研究了机翼工作在自由液面附近时的流体动力特性。结果表明:机翼以正攻角从空中远场接近自由液面的过程中,阻力系数逐渐减小,升力系数和升阻比都逐渐增大;机翼从水下远场接近自由液面的过程中,升力系数和升阻比均逐渐减小,当距离超过10倍弦长时,阻力系数因兴波作用逐渐增大,当距离小于10倍弦长时阻力系数则迅速减小。研究结果可为跨介质航行器的总体设计和航行控制提供参考。
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