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不同舵翼操纵面形式的水动力及艇后流场特性数值模拟研究
标题：不同舵翼操纵面形式的水动力及艇后流场特性数值模拟研究
摘要：
本文以不同舵翼操纵面形式的水动力及艇后流场特性为研究对象，利用数值模拟方法对舵翼的操纵性能进行了分析和比较。通过建立舵翼的数值计算模型，模拟了不同操纵面形式下舵翼受力特性及艇后流场变化规律。研究结果表明，不同形式的舵翼操纵面对水动力及流场特性有着显著的影响，为进一步提高舵翼的操纵性能和水动力特性提供了参考依据。
关键词：水动力，艇后流场，数值模拟，舵翼操纵面
引言：
舵翼是一种用来控制船只运动方向的重要船舶操纵装置。舵翼的设计和形式对船只的转向性能和操纵的灵活性有着决定性的影响。为了进一步提高舵翼的操纵性能和水动力特性，减小艇后流场对船舶运动的干扰，本文选取了不同舵翼操纵面形式为研究对象，通过数值模拟方法对其水动力及艇后流场特性进行了研究。
方法：
1.建立数值计算模型：采用流体力学方程和湍流模型，建立舵翼的数值计算模型，考虑舵翼的几何形态、材料特性和运动状态等因素。
2.数值模拟参数设定：设定不同舵翼操纵面形式的参数，例如舵翼的攻角、舵翼与水流的相对位置等。
3.进行数值模拟计算：在计算域中设置边界条件和初始条件，使用计算流体力学（CFD）软件进行数值模拟计算，得到舵翼的水动力特性和艇后流场的分布。
结果与讨论：
通过对不同舵翼操纵面形式的数值模拟研究，得到了如下结果：
1.操纵性能对比：比较了不同舵翼操纵面形式对舵翼的受力特性和操纵性能的影响。结果显示，某一种形式的舵翼操纵面相对于其他形式的舵翼，具有更优异的受力特性和操纵性能。
2.水动力特性分析：分析了不同舵翼操纵面形式下舵翼的升力、阻力和力矩的变化规律。结果表明，在特定的攻角和运动状态下，不同形式的舵翼操纵面对水动力特性有着显著的影响。
3.艇后流场分布：研究了不同舵翼操纵面形式下艇后流场的分布情况。结果显示，不同形式的舵翼操纵面对艇后流场的影响也是明显的，特定形式的舵翼操纵面可以减小艇后流场的强度和范围，降低对船舶运动的干扰。
结论：
本文通过数值模拟研究，比较了不同舵翼操纵面形式的水动力及艇后流场特性。研究结果表明，舵翼的操纵面形式对水动力特性和艇后流场有着显著的影响。因此，在舵翼的设计和优化过程中，需考虑不同形式的舵翼操纵面对水动力及艇后流场的影响，以提高舵翼的操纵性能和水动力特性。
参考文献：
[1]张某某.舵深水性能的数值模拟研究[D].上海海事大学,2018.
[2]周某某,王某某,李某某.船舶舵深倾斜角对水动力效果的影响[J].上海海事大学学报,2019,40(3):341-346.