使用CFD計算物體在水中的附加質量

2016-10-07  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

  物體在水中勻速運動是需要推力的,在不同的速度下,所需要的推力大小不一樣。但是在對推進器推力的輸出控制中,有時候只通過水的當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前速度是1m/s,它的加速度是2m/s,此時推進器的輸出推力明顯是要比在勻速中以1m/s運動時要大的。

  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量有關系的,只要知道了附加質量,由加速度引起的力的大小也就可以得到了。CFD求解附加質量的方法可以參考文獻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,發現誤差真的很小。

無限長圓柱,圓柱的半徑為0.1m,結果如下:

附加質量lamda11 CFX計算結果: 31.642kg

理論值 31.4159: 誤差0.72%

附加質量lamda11 CFX計算結果: 2.0962kg

理論值:2*pi/3=2.094395 誤差0.086%

結果還真的是比較準確。受人所托,幫他算了下水下平臺的附加質量:縱向120t、橫向593t、垂向13000t。702研究所號稱用某商業軟件(702就是這么說的,什么商業軟件他們沒說,估計用的盜版。。汗)計算的結果為:縱向200t、橫向600t、垂向12600t。縱向的結果相差很大,無法對702的結果進行檢驗,所以只能這樣了,剩下的附加質量值還在計算中,702只給出了上面的3個值。

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