带桨考古AUV外形设计优化及水动力分析

作者：王敏健; 周悦; 郭威

来源：制造业自动化, 2023, 45(01): 67-72.

DOI：10.3969/j.issn.1009-0134.2023.01.015

• CFD
• 水下考古
• AUV
• 遗传算法
• 滑移网格

考虑AUV运动过程中推进器螺旋桨转动引起其周围流场的变化，提出了基于动流场的带浆考古AUV水动力分析，进而优化了AUV壳体外形参数以有效减小AUV壳体阻力。首先，利用solidworks设计考古AUV的壳体参数模型，建立其运动状态水阻力模型；然后，基于滑移网格的思想，提出建立考古AUV本体及推进器螺旋桨的动流场，获得考古AUV在动流场中额定航速下带桨与不带浆状态下的摩擦阻力、粘压阻力及螺旋桨进速等水动力数值；最后，采用遗传算法进行考古AUV壳体外形参数的多目标优化。仿真分析结果表明，优化后考古AUV优化后带桨状态下壳体阻力下降0.7005N，船身效率增加6.23%，有效降低考古AUV的水阻力并增大容积，从而减少能耗，提高航速及续航能力。

• 单位
  中国科学院深海科学与工程研究所; 上海海洋大学; 中国科学院大学