水平细长椭球潜体迎面遭遇内孤立波时的运动响应

摘要

本文选取两层流体中内孤立波的KDV理论解,采用Morison公式计算细长潜体上的内孤立波力,建立了潜体结构在内孤立波作用下发生大幅平动的时域数值模型.利用已有文献中采用CFD模拟方法的数值结果对本文计算模型的可行性进行了验证.选取中国南海附近深水海域中典型的流体分层参数及下凹型内孤立波特征参数,参考常规潜艇外形尺寸选取简化水平细长椭球潜体模型,近似模拟了椭球型潜体所受的内孤立波载荷及其运动响应.数值结果表明,潜体穿越内孤立波时,密度变化导致潜体受到较大向下的垂向力,使其不断加速向下运动,进而短时间内产生大幅度掉深;进一步研究发现垂向掉深的加速运动还取决于潜体在下凹型内孤立波内的时间.