Numerical Study on the Hydrodynamic Coefficients and Flow Field Characteristics of Underwater Manipulator

Publish Year: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 54

This Paper With 14 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-9_005

تاریخ نمایه سازی: 19 تیر 1403

Abstract:

The hydrodynamic coefficient of an underwater manipulator varies with changes in posture and flow field, presenting significant challenges for precise control and localization. This study, conducted numerical simulations to investigate the patterns of variation in flow field and hydrodynamic coefficients. Results showed that hydrodynamic performance remained consistent when the posture of the manipulator was either axisymmetric or origin-symmetric. Upon rotation, axial flow extended across the entire downstream surface, and the Karman vortex street entirely eliminated. Pressure coefficients on the back pressure surface of the manipulator increased with the Reynolds number within the range of ۶×۱۰۳ ≤ Re ≤ ۳×۱۰۴, while the pressure coefficient on the upstream surface remained unchanged. Within this range, drag coefficients for the upper and lower arms decreased by ۲۷.۴% and ۲۳.۹%, respectively. The hydrodynamic performance of the lower arm was independent of the upper arm's posture, with a maximum drag coefficient of ۱.۴۸ achieved at α = −۹۰°. As the posture angle of the manipulator varied from ۳۰° to ۶۰°, the pressure coefficient on the upstream surface decreased from ۰.۷۵ to ۰.۲۵.

Authors

S. Dai

School of Mechanical Engineering, University of Jinan, Jinan, ۲۵۰۰۲۲, China

S. Ren

Bei qi Foton Motor Co., Ltd., Weifang, ۲۶۲۲۰۰, China

X. Liu

Zibo Non-public Sector Development Center, Zibo, ۲۵۵۰۰۰, China

D. Duan

School of Mechanical Engineering, University of Jinan, Jinan, ۲۵۰۰۲۲, China

H. Jin

School of Mechanical Engineering, University of Jinan, Jinan, ۲۵۰۰۲۲, China

H. Zhang

School of Mechanical Engineering, University of Jinan, Jinan, ۲۵۰۰۲۲, China

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Alzabari, F., Wilson, C. A., & Ouro, P. (۲۰۲۳). Unsteady ...
  • Avila, J. P. J., Maruyama, N., & Adamowski, J. C. ...
  • Cakir, E., Akinturk, A., & Allievi, A. (۲۰۱۵, May -June). ...
  • Carlucho, I., Stephens, D. W., & Barbalata, C. (۲۰۲۱). An ...
  • Chen, H. L., Dai, S. S., Li, J., & Yao, ...
  • Cheng, Y., Duan, D., Liu, X., Yang, X., Zhang, H., ...
  • Duan, D., Cheng, Y., Liu, X., Yang, X., Zhang, H., ...
  • Duan, D., Ren, S., Zhang, Y., Cheng, Y., Wang, X., ...
  • Franzini, G. R., Fujarra, A. L. C., Meneghini, J. R., ...
  • Gao, W., Nelias, D., Liu, Z., & Lyu, Y. (۲۰۱۸). ...
  • Gao, Y., He, J., Ong, M. C., Zhao, M., & ...
  • He, S., & Seddighi, M. (۲۰۱۳). Turbulence in transient channel ...
  • He, S., & Seddighi, M. (۲۰۱۴). Transition of transient channel ...
  • Hölscher, N., & Niemann, H. J. (۱۹۹۶). Turbulence and separation ...
  • Hu, G., Tse, K. T., & Kwok, K. C. (۲۰۱۶). ...
  • Jung, S. Y., & Chung Y. M. (۲۰۱۲) Large-eddy simulation ...
  • Kawamura, T., Mayer, S., Garapon, A., & Sørensen, L., (۲۰۰۲). ...
  • Kharghani, M., & Pasandidehfard, M. (۲۰۲۲). Turbulence structures in accelerated ...
  • Kolodziejczyk, W. (۲۰۱۵). Preliminary study of hydrodynamic load on an ...
  • Kolodziejczyk, W. (۲۰۱۶). Some considerations on an underwater robotic manipulator ...
  • Kolodziejczyk, W. (۲۰۱۸). The method of determination of transient hydrodynamic ...
  • Kolodziejczyk, W., Kolodziejczyk, M., Kuzmierowski, T., & Ostaszewski, M. (۲۰۲۳). ...
  • Liang, S. Z., Zhou, J. W., & Mei, L. (۲۰۲۱). ...
  • Liu, P., Shen, D., Ba, Y., Cao, J., Liu, J., ...
  • McLain, T. W., & Rock, S. M. (۱۹۹۸). Development and ...
  • Menter, F. (۱۹۹۳, July). Zonal two equation k-ω turbulence models ...
  • Okamoto, T., & Yagita, M. (۱۹۷۳). The experimental investigation on ...
  • Park, C. W., & Lee, S. J. (۲۰۰۰). Free end ...
  • Park, C. W., & Lee, S. J. (۲۰۰۴). Effects of ...
  • PasandidehFard, M., & Naeimirad, M. (۲۰۲۲). Turbulence transient boundary layer ...
  • Pattenden, R. J., Bressloff, N. W., Turnock, S. R., & ...
  • Roh, S. C., & Park, S. (۲۰۰۳). Vortical flow over ...
  • Schjølberg, I., & Egeland, O. (۱۹۹۵). Motion control of underwater ...
  • Sumner, D. (۲۰۱۳). Flow above the free end of a ...
  • Sumner, D., & Heseltine, J. L. (۲۰۰۸). Tip vortex structure ...
  • Suzuki, H., Sakaguchi, J., Inoue, T., Watanabe, Y., & Yoshida, ...
  • Tsukrov, I., Drach, A., DeCew, J., Swift, M. R., & ...
  • Vakil, A., & Green, S. I. (۲۰۰۹). Drag and lift ...
  • Xu, S., Wu, J., Yang, X., & Zhang, S. (۲۰۲۱). ...
  • Wang, R., Xin, D., & Ou, J. (۲۰۲۰). Three-dimensional characteristics ...
  • Wang, X. C., Gui, H. B., & Liu, Y. (۲۰۱۸). ...
  • Wang, X., Huang, Q., & Pan, G. (۲۰۲۱). Numerical research ...
  • Wu, Y., Ta, X., Xiao, R., Wei, Y., An, D., ...
  • Yu, H., & Thé, J. (۲۰۱۶). Validation and optimization of ...
  • Zdravkovich, M. M., Brand, V. P., Mathew, G., & Weston, ...
  • Zhang, M., Liu, X., & Tian, Y. (۲۰۱۹). Modeling analysis ...
  • Zhang, Z., Ji, C., Chen, W., Hua, Y., & Srinil, ...
  • نمایش کامل مراجع