潛體阻力之三維數值模擬與紊流流場特性之分析

Translated title of the thesis: The Three-Dimensional Numerical Simulation of Submerged Body’s Resistance and the Analysis of Turbulence Flow Field
  • 曹 翔皓

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究利用美國泰勒實驗室(David Taylor Research Center)之SUBOFF潛艦模型以計算流體力學方法進行潛體在水下運動之阻力分析，在數值模式中採有限體積法(Finite Volume Method FVM)搭配壓力耦合方程的半隱式求解器(SIMPLEC Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations-Consistent)進行求解，並分別比較RNG K-ε、SST K-ω及Transition SST等三種紊流模型以建立適合用於潛體阻力分析之方法。在驗證過程中，首先將針對各紊流模型進行網格獨立性分析，除了確立後續適用的網格數量外，亦討論在未針對邊界層網格進行細化時，三種紊流模型對於預估潛體阻力之有效性。後續則以庫朗數(Courant Number)作為評估指標，確認時間步長的選用以及模擬結果間的相對關係，以找出適用的時間步長及庫倫數範圍。最後分析在不同Y+值的條件下，在潛體表面所建立之柱狀網格分佈情形，期能更精確有效的計算邊界層內的流場狀況，並比較三種紊流模型在邊界層網格細化後的計算結果，預期建立一套有效預估潛潛體潛航運動時所受到的阻力之數值方法。
Date of Award2019
Original languageChinese
SupervisorYu-Hsien Lin (Supervisor)

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