一种高容积阻力比水下热滑翔机壳体外形设计

海洋温跃层的温差小，可利用的温差能的能量品质低，水下热滑翔机的热机效率较低，因此需要寻找最低阻力特性的热滑翔机壳体外形。利用水动力数值计算方法，分析了水下热滑翔机4种壳体外形的阻力成因和各自的优缺点，并采用2种不同的求解器对4种壳体外形阻力进行数值计算，不同求解器的计算结果最大偏差小于5%。提出了一个“容积阻力比”的无量纲系数，以此作为评判水下热滑翔机壳体外形综合性能的指标；将纺锤体外形与椭球体首尾外形的优点相结合，提出了水下热滑翔机的新型壳体外形。相比先前讨论的4种壳体外形，该外形具有最大的容积阻力比系数，表明该外形设计在水下热滑翔机的低阻特性与装载能力2种性能之间取得了较好的平衡和兼容。