吴利红
- 作品数：12 被引量：11H指数：3
- 供职机构：中国科学院沈阳自动化研究所更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金辽宁省自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术理学航空宇航科学技术更多>>
- 不同工况下螺旋桨空泡的水动力性能研究被引量：3
- 2022年
- 为研究水面快速游艇、水面大型舰船和水下机器人的高负荷螺旋桨,本文采用MAU4-40小型桨,通过改变环境压力,基于两相流和空化模型预报了3种载体螺旋桨空泡初生的临界转速,空泡发展形状和空泡生成后的螺旋桨水动力性能曲线。并将水下机器人携带纵斜桨自航空泡问题进行研究。结果表明:理论预报空泡发生的临界转速小于数值模拟的临界转速;3种工况对应不同的临界转速;当空泡覆盖整个叶背区域,推力系数最大下降28.5%;纵斜能降低空泡发生,并使空泡位置移向随边;水下机器人伴流对螺旋桨空泡略有影响。
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- 关键词：螺旋桨环境压力水动力性能自航
- 基于多块结构网格的滑行艇巡航时流场研究
- 2019年
- 滑行艇是一种依靠动升力高速航行的船体,其流场复杂。为了捕捉滑行艇航行的流场特征,本文根据滑行艇的流场梯度变化建立合适的结构网格,采用RANS结合VOF方法对滑行艇不同航速的运动进行数值模拟,将不同体积傅汝德数下的滑行艇阻力的计算值与理论值和试验值进行对比,验证了数值方法的可靠性。详细分析了滑行艇航行的流场,包括水面兴波、方尾虚长度以及侧向喷溅现象。最后根据滑行艇的流场完整性,设计了外挂对转桨,并给出了自航滑行艇的流场特性。
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- 关键词：滑行艇流场CFD
- 基于动态混合网格的AUV水下发射与对接数值仿真研究
- 吴利红
- 关键词：计算流体动力学动态混合网格并行计算
- 一种用于光学探测的扁平鱼形水下机器人
- 本实用新型涉及一种用于光学探测的扁平鱼形水下机器人，包括水下机器人本体和光学成像组件，其中水下机器人本体包括上下两侧的本体平面和左右两侧的本体弧面，且本体弧面前后两端设有水平航行推进器，本体平面前端两侧以及本体平面后端中...
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- AUV自航对接的类物理数值模拟被引量：1
- 2020年
- 为了预报dock对自主水下机器人(AUV)水动力性能的影响,提高AUV水下对接成功率,提出一种多块混合网格结合动态层方法和用户自定义函数(UDF)的方法,应用于基于离散螺旋桨的AUV自航对接的类物理数值模拟。所提方法采用移动子区域代替传统的移动边界,可提高数值计算效率。在验证了AUV自航试验速度的基础上,对AUV自航对接的水动力和流场进行分析。结果表明,AUV在螺旋桨定转速300 r/min推进作用下,自航对接时间约16 s,终端速度为0.75 m/s。对接速度满足对接碰撞需求。dock对AUV运动影响:在对接井口B点之前起阻碍作用,在B点之后起吸附作用。AUV对接阻力增加2.4%,增幅小,可实现与dock对接。
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- 关键词：动网格自航
- 基于动态混合网格的AUV水下发射和对接数值仿真研究
- 实现AUV水下发射和对接是解决AUV水下能源补充，水下数据交换和故障检测，实现AUV整个作业过程完全自主的必要前提。而AUV水下发射和对接运动的流场为多个物体运动的流场耦合叠加，对AUV的运动影响不同于无界流场中的单体运...
- 吴利红
- 关键词：计算流体动力学动态混合网格并行计算
- 自主水下机器人强制自航下潜的类物理模拟被引量：2
- 2021年
- 为提高自主水下机器人(AUV)下潜的安全性和稳定性,需对AUV自航下潜操纵运动进行精确预报.为此提出建立载体全物理模型,模拟螺旋桨运动,编写用户自定义函数(UDF),求解雷诺平均N-S方程,实时预报载体强制自航下潜运动受力和流动特性的类物理数值模拟方法.该方法采用多块混合网格和动区域法,能提高动网格数值模拟的精度和计算效率.数值方法通过AUV自航试验的速度对比进行了验证.将该方法应用于AUV强制自航下潜模拟,结果表明:初始启动时,载体加速度较大,将导致AUV有较大纵向和垂向阻尼;在载体纵倾变化过程中,载体垂向力幅值较大且振荡,螺旋桨尾迹有扭转趋势,螺旋桨推力变化;在载体定向直航下潜中,螺旋桨推力和载体阻力较为稳定.
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- 关键词：螺旋桨动网格自航
- 一种用于光学探测的扁平鱼形水下机器人及探测方法
- 本发明涉及一种用于光学探测的扁平鱼形水下机器人及探测方法，包括水下机器人本体和光学成像组件，其中水下机器人本体包括上下两侧的本体平面和左右两侧的本体弧面，且本体弧面前后两端设有水平航行推进器，本体平面前端两侧以及本体平面...
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- 自主水下机器人极近海底直航运动性能预报
- 2025年
- 针对自主水下机器人极近海底航行的可行性和安全性问题,本文采用坐标转换法和移动网格法对不同极近海底距离、不同航速的自主水下机器人直航运动进行水动力预报。数值结果表明:自主水下机器人在极近海底壁面附近航行时,海底会对自主水下机器人产生复杂的“坐底”效应。移动网格法相对坐标转换法,自主水下机器人的阻力偏小。随着间隙变小,移动网格法能预报垂向力由吸力变为斥力,艉倾变为埋艏的动态过程,而坐标转换法则不能。这种差异源于2种方法采用了不同的坐标系、产生的不同边界层厚度,以及流体的惯性量大小。当间隙小到边界层影响范围内,移动网格法更适合模拟极近海底操纵运动,为这种工况下的安全航行提供技术保障。
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- 关键词：自主水下机器人海底直航水动力计算流体力学
- 基于多块动态混合网格的AUV自航类物理数值模拟被引量：3
- 2019年
- 提出了一种采用多块动态混合网格进行AUV(自主水下机器人)自航试验的类物理数值模拟的方法.对AUV带舵翼和螺旋桨的全附体进行建模,采用UDF(用户自定义函数)实现推进器和AUV之间的力和速度传递,结合6DOF(自由度)运动方程求解AUV的运动参数,采用动态层方法进行网格更新,最终实现AUV从静止到匀速的直航运动的自航推进数值模拟.相对MFR(多参考系坐标)法,自航速度误差为2.6%,伴流分数误差为3.7%,推力减额误差为6.8%.与非结构动网格法和重叠网格法相比,该方法的计算收敛快.同时,数值模拟获得了AUV自航推进过程中的速度曲线,推力和阻力变化曲线,自航推进的尾迹和压力云图,以及相应的动画,揭示了自航推进过程中船、桨、舵相互作用的内在机理,为进行更复杂的载体操纵运动提供类物理数值模拟方法.
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- 关键词：自主水下机器人动网格螺旋桨
