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机械设计与制造2024年第12期:无人帆船刚性翼帆翼型优化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:纪光英;谭俊哲;袁鹏;王树杰;

单位:中国海洋大学工程学院;山东省海洋工程重点实验室;

摘要:刚性翼帆无人帆船在阵风或恶劣海况下航行时,作用在翼帆上的空气动力强度变化较大,导致翼型空气动力学性能变差,影响无人帆船的航行性能。采用Bezier曲线方程建立翼型的数学模型和NSGA-II多目标优化算法,集成三维CAD软件SolidWorks和CFD软件STAR CCM+,以最大推力和最小侧向力为优化目标对刚性翼帆的翼型进行优化。结果表明,在15°帆向角下和(30~80)°航向角范围内,优化翼型比初始翼型推力平均值增加,侧向力基本保持不变。优化翼型在保证无人帆船航行稳性不变的情况下,有助于提升无人帆船的快速性和机动性。

关键词:无人帆船;;刚性翼帆;;翼型优化;;Bezier参数化;;NSGA-II

基金资助:海上可再生能源混合驱动的无人帆船基础研究(51779238)