使用CFD計(jì)算物體在水中的附加質(zhì)量

2016-10-07 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

物體在水中勻速運(yùn)動(dòng)是需要推力的,在不同的速度下,所需要的推力大小不一樣。但是在對(duì)推進(jìn)器推力的輸出控制中,有時(shí)候只通過(guò)水的當(dāng)前速度來(lái)控制輸出功率是不夠的,我們還需要考慮物體的加速度對(duì)推力的影響。舉個(gè)例子,一個(gè)物體在水中的當(dāng)前速度是1m/s,它的加速度是2m/s,此時(shí)推進(jìn)器的輸出推力明顯是要比在勻速中以1m/s運(yùn)動(dòng)時(shí)要大的。

我們不可能計(jì)算物體在每個(gè)加速度下的阻力值,在勢(shì)流理論中,我們知道這個(gè)值實(shí)際上是和附加質(zhì)量有關(guān)系的,只要知道了附加質(zhì)量,由加速度引起的力的大小也就可以得到了。CFD求解附加質(zhì)量的方法可以參考文獻(xiàn)http://wenku.baidu.com/view/da48c64433687e21af45a90f.html。

最初看見(jiàn)這篇文章,本人抱著很大的懷疑態(tài)度的。所以多2個(gè)簡(jiǎn)單的物體做了驗(yàn)算,與理論值對(duì)比了下,發(fā)現(xiàn)誤差真的很小。

無(wú)限長(zhǎng)圓柱,圓柱的半徑為0.1m,結(jié)果如下:

附加質(zhì)量lamda11 CFX計(jì)算結(jié)果: 31.642kg

理論值 31.4159: 誤差0.72%

附加質(zhì)量lamda11 CFX計(jì)算結(jié)果: 2.0962kg

理論值:2*pi/3=2.094395 誤差0.086%

結(jié)果還真的是比較準(zhǔn)確。受人所托,幫他算了下水下平臺(tái)的附加質(zhì)量:縱向120t、橫向593t、垂向13000t。702研究所號(hào)稱用某商業(yè)軟件(702就是這么說(shuō)的,什么商業(yè)軟件他們沒(méi)說(shuō),估計(jì)用的盜版。。汗)計(jì)算的結(jié)果為:縱向200t、橫向600t、垂向12600t?？v向的結(jié)果相差很大,無(wú)法對(duì)702的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn),所以只能這樣了,剩下的附加質(zhì)量值還在計(jì)算中,702只給出了上面的3個(gè)值。

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