全地形车水上运行绕流场的模拟分析

摘要

全地形车是一种具有广泛实际用途的水陆两用车。水上运行时其水动力性能是评价全地形车综合性能的重要指标之一。因此,对全地形车水上运行绕流场的分析至关重要。
　　 本论文以某全地形车为研究对象,对水上航行时的全地形车车体进行了受力分析,分析得到其水阻力成分主要包括形状阻力、摩擦阻力和兴波阻力;运用计算流体力学软件建立了全地形车绕流场CFD分析模型,并选择采用定常不可压缩流体模型、SSTK-Omega湍流模型和气水两相流VOF模型,对全地形车带浮筒和不带浮筒两种情况下水上运行时,计及自由液面的绕流场进行了模拟计算,得到了绕流场的阻力值、速度分布、压强分布和自由液面波形等流场特性;运用船舶阻力理论、兴波阻力理论和数值模拟方法对全地形车水上运行时的兴波阻力进行了模拟计算,计算时假定不计及自由液面的绕流场水阻力成分中的压差阻力值等于计及自由液面的绕流场水阻力成分中的形状阻力值,从而间接计算出兴波阻力,为全地形车的兴波阻力计算提供了一种参考方法。最后,通过对全地形车绕流场的数值模拟计算和压力场、速度场及自由液面等流场特征的分析,对全地形车绕流场形态进行相关评价。
　　 以上研究工作对改善现有全地形车水上性能和研制新型全地形车具有一定的工程应用价值。