[1]刘 芳 华,李 鑫.水下捕捞机器人水动力学性能分析[J].机械与电子,2020,(06):55-61.
LIU Fanghua,LI Xin. Analysis of Hydrodynamic Performance of Underwater Sea Cucumber Fishing Robot[J].Machinery & Electronics,2020,(06):55-61.
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水下捕捞机器人水动力学性能分析()
机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]
- 卷:
-
- 期数:
-
2020年06期
- 页码:
-
55-61
- 栏目:
-
智能工程
- 出版日期:
-
2020-06-24
文章信息/Info
- Title:
-
Analysis of Hydrodynamic Performance of Underwater Sea Cucumber Fishing Robot
- 文章编号:
-
1001-2257(2020)-06-0055-07
- 作者:
-
刘 芳 华 ; 李 鑫
-
江苏科技大学机械工程学院，江苏 镇江 212003）
- Author(s):
-
LIU Fanghua; LI Xin
-
School of Mechanical Engineering，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang 212003，China
-
- 关键词:
-
水下捕捞机器人; 水动力学; 湍流模型; 阻力
- Keywords:
-
; underwater sea cucumber fishing robot; hydrodynamics; turbulence model; resistance
- 分类号:
-
Ｔ Ｐ２４２
- 文献标志码:
-
A
- 摘要:
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海参捕捞机器人在水下捕捞作业时的性能受姿态变化的影响较大，为了使海参捕捞机器人始终保持最佳性能，需要在实际应用前对不同姿态下的捕捞机器人进行水动力学分析。利用计算流体力学软件 中的RNG 湍流模型作为仿真模型，考虑到仿真计算的精度，对近壁区域的处理进行了研究，在湍流模型的基础上加入了标准壁面函数。应用该模型对水下捕捞机器人水平直航、水平斜航和垂直斜航3种姿态下的水阻力和水阻力矩进行分析。结果表明：不同的姿态将影响水下捕捞机器人所受到的水阻力和水阻力矩的大小；在水平直航时捕捞机器人受到垂直向下的作用力较大，而产生的俯仰力矩较小；在水平斜航时漂角对捕捞机器人的影响较大；在垂直斜航时捕捞机器人的垂向力和俯仰力矩均随着流速和攻角的增大而增加。
- Abstract:
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The performance of sea cucumber fishing robots is mainly affected by position changes when operating underwater. To maintain the best performance, a hydrodynamic analysis method in different positions was carried out. In this paper, the Renormalization-group (RNG) k-ε turbulence model in the computational fluid dynamics software Fluent was applied as the simulation model. For the accuracy of calculation, the treatment of the near-wall region was analyzed, and the standard wall function was added to the turbulence model. It shows in the result that different positions will affect the robot in water resistance and water resistance moment; when performing in the horizontal direct navigation, the vertical downward force is relatively massive while the pitching moment is less; when in horizontal slanting position, the drift angle matters; when in vertical slanting position, the vertical force and pitching moment increase as the flow velocity and the angle of attack do.
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备注/Memo
- 备注/Memo:
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收 稿 日 期 ： ２０２０-０２- ０９
基 金 项 目 ：国 家 重 点 研 发 计 划 资 助 项 目 （ ２０１８ Ｙ Ｆ Ｃ０３０９１００ ）
作 者 简 介 ：刘 芳 华 （ １９７２ － ），女 ，江 苏 镇 江 人 ，博 士 ，教 授 ，硕 士 研 究 生 导 师 ，研 究 方 向 为 机 电 系 统 工 程 与 一 体 化 技 术 、多 体 动 力 学 及 机 器人 技 术 、微 机 控 制 及 自 动 化 技 术 ；李 鑫 （ １９９５ － ），男 ，江 苏 南 通 人 ，硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 水 下 捕 捞 机 器 人 ，通 信 作 者 。
更新日期/Last Update:
2020-06-24