使用CFD計算物體在水中的附加質(zhì)量

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

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

我們不可能計算物體在每個加速度下的阻力值,在勢流理論中,我們知道這個值實際上是和附加質(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。

最初看見這篇文章,本人抱著很大的懷疑態(tài)度的。所以多2個簡單的物體做了驗算,與理論值對比了下,發(fā)現(xiàn)誤差真的很小。

無限長圓柱,圓柱的半徑為0.1m,結(jié)果如下:

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

理論值 31.4159: 誤差0.72%

附加質(zhì)量lamda11 CFX計算結(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的附加質(zhì)量:縱向120t、橫向593t、垂向13000t。702研究所號稱用某商業(yè)軟件(702就是這么說的,什么商業(yè)軟件他們沒說,估計用的盜版。。汗)計算的結(jié)果為:縱向200t、橫向600t、垂向12600t?？v向的結(jié)果相差很大,無法對702的結(jié)果進(jìn)行檢驗,所以只能這樣了,剩下的附加質(zhì)量值還在計算中,702只給出了上面的3個值。

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