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作者:曾成宇;常宗瑜;张嘉逸;邓超;初永忠;王海波;
单位:中国海洋大学工程学院;山东省海洋工程重点实验室;长岛国家海洋公园管理中心;
摘要:针对波浪动力船在实际波浪下被动提取效率低、稳定性差的问题,本文通过建立主动控制水翼系统的流体-多体耦合非完整约束模型,对主动推进模式运动响应和推进性能进行了研究。采用数值模拟方法分析多种波浪条件下水翼最佳推进区间,结合水槽实验,证明了主动控制模型对水翼推进机构能量收集的优化作用。结果表明,主动控制模型对水翼产生的水流结构具有积极影响,具体而言,该模型可增加表面压差并提高尾涡稳定性,从而提升波浪动力船的推进性能。此外,水翼对称的俯仰循环能够更有效地提高功率输出,且基于仿真数据优化的扭矩输入可为水翼提供更大的推进力。
关键词:波浪动力船;;多体动力学模型;;流体-多体耦合;;非完整约束;;自俯仰推进;;性能优化
基金资助:国家自然科学基金项目(52475037,52305040);; 自然资源部渤海海峡生态通道野外科学观测研究站开放基金及重点实验室项目(BH202308)资助~~