换一批飞行人员单人漂浮装置漂浮姿态及其稳定性研究
Floating attitude and floating stability of individual flotation device for aircrews
摘要目的 研究某型飞行人员单人漂浮装置在强风浪海况下的漂浮姿态及漂浮稳定性,指导结构优化.方法 构建基于重叠网格的多自由度运动仿真计算方法,在非定常雷诺平均Navier-Stokes方程基础之上引入流体体积(volume of fluid,VOF)多相流模型和湍流模型,对漂浮装置进行结构简化建模,模拟并分析5级海况上限条件下波浪周期内漂浮装置的运动姿态.结果 在自由漂浮状态下,装置主要受到横浪的影响而发生侧向倾覆;通过船底下沉式设计、在两侧浮筒下方中心位置增加平衡水袋以及在浮筒外侧增加辅助气囊可以有效提高装置在横浪冲击下抗侧倾的能力,且装置绕垂直轴发生的偏摆角度随水袋数量增加而减小,辅助气囊尺寸的增加也可进一步抑制装置侧向倾覆的角度.结论 利用计算流体动力学(computational fluid dynamic,CFD)数值仿真模拟法研究漂浮装置漂浮姿态及稳定性具有可行性,提升装置载人后重心与浮心空间位置的一致性、增加装置绕垂直轴的转动惯量、增大装置产生侧倾趋势后的恢复力矩以及增加其抗倾覆力矩,可有效提升漂浮装置整体漂浮稳定性.
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关键词
漂浮装置计算流体动力学漂浮姿态稳定性飞行人员Flotation deviceComputational fluid dynamicFloating attitudeStabilityAircrews
栏目名称
DOI
10.3969/j.issn.2097-1753.2023.06.002
发布时间
2024-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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