DARPA2潜艇模型定常绕流水动力数值计算  

Numerical computation of hydrodynamic force of DARPA2 submarine model

作　　者：肖昌润[1] 刘巨斌[2] 朱建华[3] 郑学龄[2] 

机构地区：[1]海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430074 [2]海军工程大学理学院,湖北武汉430033 [3]华中科技大学交通科学与工程学院,湖北武汉430074

出　　处：《华中科技大学学报（自然科学版）》2007年第8期115-118,共4页Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition)

摘　　要：自主开发了数值求解RANS方程的CFD计算软件.采用多块结构化网格的有限体积法,各块间网格线在交界面处正接,并有一层网格的重叠,便于块间的信息交换;采用SIMPLE方法和动量插值法处理速度-压力耦合;对流项的离散有多种差分格式选项,如一阶迎风(FOU)、二阶迎风(SOU)、中心差分(CD)、QUICK和NND等格式,扩散项采用中心差分格式离散;可选择的湍流模式有高雷诺数k-ε模型加壁函数,SA和SST三种湍流模式;给出了DARPA2潜艇模型大攻角定常流场和水动力的数值计算结果,并与国外文献的实验结果进行了比较,两者符合很好.A CFD （computational fluid dynamics） software is developed, in which Reynolds averaged Navier-Stokes ＇equations （RANS） with finite volume method on multi-block structured grids are solved numerically. The grid lines are one-to-one matched at block interface, and one layer of ghost cells are used to exchange information between blocks. SIMPLE （semi-implicit method for pressure linked equations） algorithm and momentum interpolation method are used to handle velocity-pressure coupling. Optional discretization schemes for convection terms are FOU （first order upwind）, SOU （second order upwind）, CD （central difference）, QUICK （quadratic upwind interpolation for convective kinematics） and NND （nonoscillatory no free parameters and dissipative scheme） schemes while diffusion terms are discretized with CD scheme. Optional turbulence models are κ-ε model with wall function, SA （spalart-allmaras） model and SST （shear stress transport） model. The steady flow field and hydrodynamic force of DARPA2 Submarine model at high incidence are computed. Results are compared with experimental and numerical ones of existing papers.

关 键 词：潜艇 流场 湍流 水动力 数值计算 

分 类 号：U674.76[交通运输工程—船舶及航道工程]