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基于全域与局域模式下波浪驱动推进机构动力学分析
文献摘要：
波浪驱动航行器在海洋观测等领域发挥着重要的作用,波浪能驱动的水下推进机构是它们前进的核心部件,研究其在流场中的流体与刚体相互耦合作用,对于提高波浪驱动航行器的推进性能具有重要意义.基于刚体动力学方程与计算流体力学软件之间的交互耦合,分别建立了基于全域与局域模式下的波浪推进装置的流体-刚体耦合动力学模型,对两种模式下的计算结果进行了对比与分析.首先在全域模式下进行耦合动力学分析,在水下推进机构翼片行进和垂荡的整个区域建立流体网格,将其得到的水动力代入刚体运动方程得到其运动参数,然后将运动参数代入水动力模型中进行反复迭代.考虑到全域模式下所需流体区域范围大、计算量大的不足,因此在局域模式下,根据相对运动原理将翼片水平前进速度实时转化为作用于翼片上的反向来流,建立了基于局域模式的翼片流体-刚体耦合模型,实现在相对固定的区域进行有限元分析.避免了大范围区域建立有限元网格,计算效率大大提高.两种模式下的计算结果吻合,为波浪能直接驱动的推进机构的推进性能的分析和研究提供了有效的方法.
文献关键词：
波浪能驱动推进机构;流体-刚体耦合;全域模式;局域模式;计算效率
中图分类号：
作者姓名：
冯展霞;常宗瑜;邓超;张嘉坤;赵林;郑中强;于振江
作者机构：
中国海洋大学工程学院 青岛 266100;山东省海洋工程重点实验室 青岛 266100;北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081
文献出处：
引用格式：
[1]冯展霞;常宗瑜;邓超;张嘉坤;赵林;郑中强;于振江-.基于全域与局域模式下波浪驱动推进机构动力学分析)[J].机械工程学报,2022(13):129-136
A类：
局域模式,全域模式,波浪能驱动推进机构
B类：
波浪驱动,动力学分析,航行器,海洋观测,下推,核心部件,耦合作用,推进性能,刚体动力学,动力学方程,计算流体力学软件,交互耦合,推进装置,耦合动力学模型,两种模式,对比与分析,垂荡,代入,刚体运动方程,运动参数,数代,水动力模型,区域范围,计算量,相对运动,向来,来流,耦合模型,有限元网格,计算效率,直接驱动,分析和研究
AB值：
0.246474
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