基于CFD的无人帆船襟翼帆空气动力研究

摘要

为推进无人帆船在海洋环境保护和资源勘测等方面的应用,为一款海上自动航行帆船设计了风帆结构,并进行气动性能分析。建立无襟翼帆、分离式襟翼帆和嵌入式襟翼帆3种翼帆模型,通过Fluent软件进行计算流体力学(CFD)计算分析,比较3种风帆的气动性能,分析变角度襟翼帆对风帆气动性能和对帆船推力提升理论的影响规律。结果表明,嵌入式襟翼帆对无人帆船风帆整体的气动性能具有提升的作用;随着襟翼帆偏转角的增大,风帆的升力系数和升阻比随之增大、帆船的推力系数明显增强,对帆船性能的提升具有较优的影响,促进无人帆船在推力提升方面的研究。