水下热滑翔机推进PDF电子书下载

第1篇 水下热滑翔机的起源、发展和工作机理 3

第1章 导论 3

1.1 人类对海洋战略地位和价值的认识过程 3

1.2 无人运载器在海洋军事上的作用和地位 4

1.3 水下无人运载器的分类及比较 5

1.4 国内外水下无人运载器的发展 6

1.5 无人运载器的技术发展方向 10

1.6 水下热滑翔机的功能和应用 11

1.7 海洋温跃层水下热滑翔机的发展 12

第2章 海水的温度分布和海洋温跃层 19

2.1 引言 19

2.2 海水的温度分布规律 20

2.3 海洋温跃层及其分布 21

2.4 中国近海海洋温差能资源 28

第3章 海洋温跃层水下热滑翔机的运行机理 33

3.1 温差能动力推进系统的工作原理 33

3.2 温差能动力推进系统的工作介质 36

3.3 水下热滑翔机的水中受力 38

3.4 水下热滑翔机航行的能效分析 41

第2篇 水下热滑翔机动力系统的相变过程 47

第4章 水下热滑翔机的浮力系统 47

4.1 浮力调节过程数学模型 47

4.2 浮力调节系统的动态仿真 54

4.3 浮力系统的预设标准 56

4.4 浮力调节系统的工作过程 57

第5章 温差能动力推进系统的相变过程 61

5.1 相变传热机理 61

5.2 固液相变的数学模拟 63

5.3 相变装置工作性能分析 76

5.4 温差能动力系统储能工质的对比 83

5.5 对流换热系数对相变过程的影响 86

5.6 外界温度对相变过程的影响 87

5.7 容器尺寸对相变过程的影响 88

5.8 不同结构对相变过程的影响 89

第6章 动力装置相变过程中工质的体积变化率 93

6.1 相变体积变化过程的仿真 93

6.2 影响体积变化率的因素 100

6.3 不同体积变化率的输出功率 103

6.4 相变体积变化率的实验 105

6.5 实验过程和结果分析 107

第7章 温差能动力推进系统的蓄能器 112

7.1 蓄能器类型 112

7.2 气缸式蓄能器的工作过程分析 113

7.3 工作气体热力过程对滑翔机航行深度的影响 115

7.4 蓄能器能量分析 118

第3篇 水下热滑翔机在非典型温差层中的工作 127

第8章 弱温差层和逆温差层中的相变 127

8.1 引言 127

8.2 海洋的弱温差层和逆温差层 127

8.3 弱温差对水下热滑翔机相变性能的影响 128

8.4 逆温差对水下热滑翔机相变过程的影响 138

第9章 弱温差层和逆温差层中热滑翔机的参数优化 145

9.1 引言 145

9.2 水下热滑翔机水动力分析 145

9.3 水下热滑翔机参数对相变过程的影响 148

9.4 水下热滑翔机参数的优化 159

第4篇 水下热滑翔机的动力特性 167

第10章 海洋温跃层对水下热滑翔机动力推进性能的影响 167

10.1 引言 167

10.2 管内相变过程建模与数值求解 167

10.3 温差能热机圆管材料和相变材料的选择 177

10.4 海洋温跃层对动力推进系统性能影响的实验 180

10.5 温跃层深度的影响及偏差分析 183

10.6 温跃层厚度的影响 186

10.7 温跃层强度的影响 189

第11章 排水量和滑翔角对温差能热机性能的影响与改进 192

11.1 稳定滑翔速度 192

11.2 排水量的影响 193

11.3 滑翔角的影响 195

11.4 温差能热机性能及热滑翔机性能改进 196

第12章 滑翔机运行的路径和优化 200

12.1 滑翔机运行路径的特征 200

12.2 不同体积膨胀率下的滑翔行程 207

12.3 不同温跃层间的滑翔行程 209

第5篇 水下热滑翔机的运行控制 219

第13章 滑翔机水下运行控制策略分析 219

13.1 滑翔机水动力性能 219

13.2 热滑翔机水下运行的控制策略 224

13.3 滑翔机总体性能的改进 230

第14章 水下热滑翔机运动的滑模跟踪逆控制 232

14.1 引言 232

14.2 水下热滑翔机的动力学模型 232

14.3 逆系统方法的基本概念与应用条件 235

14.4 基于逆系统和滑模控制方法的水下热滑翔机运动控制系统设计 237

14.5 运动控制系统仿真 242

第15章 水下热滑翔机运动的非线性前馈与反馈控制 248

15.1 引言 248

15.2 水下热滑翔机的运动控制模型 248

15.3 水下热滑翔机运动的非线性前馈与反馈控制设计 250

15.4 运动控制系统仿真 258

第6篇 水下热滑翔机的水动力学特性 263

第16章 水下热滑翔机外壳优化设计 263

16.1 常见外壳的几何模型 263

16.2 水动力学数值计算的理论基础 265

16.3 基于CFD的4种常见外壳的数值计算 267

16.4 基于CFD的4种常见外壳的分析比较 269

16.5 高综合性能外壳优化设计 274

第17章 水下热滑翔机的机翼设计 278

17.1 机翼的基本几何参数 278

17.2 水平翼的选型及设计 280

17.3 尾翼的选型及设计 287

17.4 滑翔机机翼的装配 290

17.5 滑翔机整体水动力数值模拟 293

第7篇 海洋温跃层条件下的试验研究 297

第18章 水下热滑翔机的海洋温跃层模拟试验系统 297

18.1 海洋温跃层模拟系统的原理和构成 297

18.2 试验系统的方案比较 301

18.3 海洋温跃层模拟系统的构建 303

第19章 基于相似理论的海洋温跃层模拟水池 311

19.1 相似理论基础 311

19.2 水池参数设计 313

19.3 海洋温跃层模拟水池的建成结构 319

19.4 水池温度场实证 320

第20章 水下滑翔机缩尺模型试验研究 322

20.1 试验台架与拖曳系统概况 322

20.2 连杆及测力元件之间的力学系统分析 324

20.3 电阻应变测量系统 324

20.4 数据采集系统 329

20.5 试验过程与结果 330

20.6 实测阻力与数值计算阻力的数据比较 334

参考文献 336

缩略语 344

索引 345