低雷诺数下梯形翼的水动力特性研究

目前在海洋开发中,各种用于海洋监测、勘探或进行其他特殊作业的鱼雷型水阻较小的潜器发展迅猛,了解与之相关的水动力学问题是进行设计的基础。当鱼雷型的潜器处在低速的环境下时,其水动力学性能会出现新的特点,因此有必要对此进行系统和深入的研究。文中通过数值模拟,研究了小尺寸梯形翼的水动力性能及其周围流场的特征。梯形翼采用NACA4412的翼型。在数值模拟中,水流的速度范围为0.5~1.5 m/s,基于梯形翼平均弦长的雷诺数在2×104~6×104之间。梯形翼的攻角为0°~21°。该模型基于Navier-Stokes方程和k-ωSST湍流模型,并通过有限体积法进行空间离散化。通过数值模拟,揭示了不同雷诺数和不同迎角下梯形翼低雷诺数流场特点和三维效应,可以为设计鱼雷型水阻较小的潜器提供参考。