Hydrodynamic Coefficients for Various Postures of the Underwater Manipulator

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 116

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-2_012

تاریخ نمایه سازی: 18 آذر 1402

چکیده مقاله:

The hydrodynamic coefficients of underwater manipulators constantly change during their operation. In this study, the hydrodynamic coefficients of an underwater manipulator were calculated using the finite volume method to better explain its hydrodynamic performance. The drag, lift, and moment coefficients and the Strouhal number of an underwater manipulator for different postures were investigated. The results indicated that in each motion range, the coefficients first increase and then decrease.  Meanwhile, when the attitude of the underwater manipulator is axis-symmetric or origin-symmetric, the hydrodynamic coefficients and the Strouhal number obtained are approximately the identical. The drag coefficient, lift coefficient and moment coefficient reach their maximum values of ۳.۵۹, ۳.۲۹, and ۱.۷۸ at angles of ۳۰°, ۱۵۰°, and ۱۵۰°, respectively, with minimum values at ۹۰°, ۵۰° and -۳۰°. Furthermore, the leading-edge shape of the underwater manipulator had a significant effect on the hydrodynamic coefficient. Maximum reductions of ۴۴%, ۲۵%, and ۵۰.۵% were obtained in the drag, lift, and moment coefficients, respectively, by comparing the semicircular leading edge with the right-angle leading edge. A maximum Strouhal number of ۰.۲۱۹ was obtained when the semicircular leading edge of the underwater manipulator was the upstream surface. This study will provide theoretical guidance to reveal the hydrodynamic performance of the underwater manipulators. It also serves as a reference for the structural design of the underwater manipulators.

نویسندگان

D. Duan

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

S. Ren

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

X. Zhang

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

Y. Cheng

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

X. Wang

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 مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله 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 مقاله لینک شده اند :
  • Ajith, K. R., Arunkumar, K., & Hariprasad, C. M. (۲۰۱۵). ...
  • He, S., & Seddighi, M. (۲۰۱۳). Turbulence in transient channel ...
  • Irwin, R. P., & Chauvet, C. (۲۰۰۷, June). Quantifying hydrodynamic ...
  • Mathur, A., Gorji, S., He, S., Seddighi, M., Vardy, A., ...
  • McLain, T. W., & Rock, S. M. (۱۹۹۸). Development and ...
  • Norberg, C. (۱۹۹۳). Flow around rectangular cylinders: pressure forces and ...
  • Qu, S., Liu, S. N., & Ong, M. C. (۲۰۲۱). ...
  • Racine, B., & Paterson, E. (۲۰۰۵, June). CFD-based method for ...
  • نمایش کامل مراجع