变角度水面矢量推进器性能分析

摘要：

现行大方形系数两栖平台在水中排水航行,受到“兴波阻力墙”的影响,速度难以提高.为了减阻提速,以蛇怪蜥蜴为仿生对象,提出了一种变角度的水面矢量推进器,通过角度和转速控制,实现了驱动力矢量输出的新模式;增加了托举力和转矩驱动,为平台水上低阻高速航行提供了新思路.进一步结合PISO算法和两相流瞬态分析,建立了推进器的流体动力学模型,分析了运动参数和结构参数对三维驱动输出的影响,并进行了试验验证.结果表明:叶片角度从0°到90°增大,实现了驱动力输出角从-6.85°到51.95°的矢量连续变化,且存在驱动均衡输出区间[40°,60°];托举力与轮辐长度呈线性关系,且推进力、转矩与轮辐长度呈二次函数关系;随转速增加,驱动输出增加,转速为5r/s时因流场恢复能力不足导致频率为转速的2倍;托举力随轮毂宽度、直径的增加而减小.研究结果为深入开展推进器驱动调节和平台航行控制打下基础.

关键词：两栖平台、减阻、仿生、矢量推进器、试验

所属期刊栏目：49

分类号：U664.3;Q811.6(船舶工程)

资助基金：国家部委项目NHA15063

在线出版日期：2018-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：419-426