图4.7 v=1m/s时的动压力云图对比
图4.8 v=2.5m/s时的动压力云图对比
图4.9 v=1m/s时的总压力云图对比
图4.10 v=2.5m/s时的总压力云图对比
由压力云图可知，方形附体的潜器压力分布均匀，说明附体的压力与潜器主体的压力比较接近。而三角形附体附体部分的压力较主体小，主体部分压力图类似于无附体潜器。附体部分不难看出附体前端的压力大，后端的压力小，附体前后存在压力差。可见附体同样存在压阻力。但由于附体厚度很小，压阻力不大。
图4.11 v=2.5m/s时水平面上的总压力云图对比
图4.11是潜器外部流场的压力情况。
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计算结果表明，当速度为1m/s时，方附体潜器的阻力系数为0.007，比无附体潜器大了0.0007。而三角附体潜器的阻力系数仅为0.0063。这并不意味着三角附体的潜器阻力下降了，而是因为计算作用的湿面积大了。所以虽然阻力系数并没有增加，但总阻力却是增加的。这可能是因为三角附体处在潜器的尾流中，并没有超出潜器的半径太多。而附体本身由于宽度很小，压力差所形成的阻力不大。主要是摩擦阻力起作用。当速度为2.5m/s时，方附体潜器的阻力系数为0.00653，比无附体潜器大了0.00057 。而三角附体潜器的阻力系数仅为0，00553，比无附体潜器低了0.00043 。而在fluent计算中，这一数字甚至可以比得上波动幅值，所以不能认为三角附体潜器的阻力系数比无附体的小。如刚刚论述的那样，虽然阻力系数没有增加，但阻力是增加的。因为计算湿面积增大了。
由以上分析可以得出结论：超出潜器半径较多的方附体的附体阻力系数比相对超出潜器半径很少的附体阻力系数大。但由于附体宽度很小，主要受摩擦阻力影响。即使是附体增加了阻力系数，增加的数值也不算大。所以考虑到“舵效”，采用方形舵可能更为合适。
小结
本章通过对两种不同型线的无附体潜器的阻力系数计算，压力云图的对比得出了潜器的型线对潜器阻力系数影响很大的结论。因为潜器在水下航行时，不仅仅会受到摩擦阻力的影响，还会受到粘压阻力的影响并且影响很大。粘压阻力很容易受到形状的影响，所以又称为形状阻力。流线型的物体阻力系数小是个常识，本文只是验证了这一点。单从快速性考虑，潜器采用流线型的型线要比采用普通圆柱形好得多。
本章的第二个任务是论证了附体的形状（相对于潜器主体的布置而言）对潜器快速性的影响。由计算结果可以看到将附体放在潜器尾部并尽量少的超出其直径是合适的。因为这样对改善潜器的快速性有效。这一点是符合常识的，也是很容易想得到的。不过就潜器整体的阻力系数而言，本文所采用的附体对整体阻力系数的影响并不大，所以当考虑到附体的功能本身时，采用上述布置和形状可能并不合适，但就快速性而言，附体尽量不要超出主体的特征尺寸太多为好。
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结论
本文研究的是近水面航行器的快速性，使用商用软件fluent模拟了不同潜深的潜器周围绕流场的不同和兴波情况的变化，并通过计算不同潜深的航行器的阻力系数得到了近水面航行器可以通过增加潜深的方法来降低阻力。这是因为航行于水下的航行器在近水面航行时，自由面将受到扰动而兴起波浪，兴波是需要能量的，这部分能量当然要由潜器来提供。所以近水面航行的潜器的阻力会因为自由面的扰动消耗能量而增加。但是，潜深越深，兴波就越不明显，因此波浪消耗的能量也会越小。所以增加潜深可以减小航行器的阻力系数。
本文还通过对比不同型线的潜器的绕流场，压力云图和阻力系数论证了型线对于潜器快速性的重要性以及原因。这虽是常识，但依然值得研究。通过本文的论证，发现流线型的潜器阻力系数得到了大大的改善，对于要求快速的近水面航行器而言，这一点是万万不可忽略的。对于并不要求十分快速的稍大型潜器，从节能的角度考虑，采用流线型或减少过于剧烈的型线变化是完全应该的。
另外本文还考虑到潜器附体形状对潜器阻力系数的影响。通过计算发现将附体放在潜器尾部并尽量少的超出其直径是合适的。因为这样对改善潜器的快速性是有效的。当然考虑到附体的功能本身，采用上述布置和形状可能并不合适，但就快速性而言，附体尽量不要超出主体的特征尺寸太多为好。
总之，本文综合考虑了多种增加潜器快速性的方法并利用fluent软件做了计算，论证等工作，得到了若干种行之有效的降低近水面小型潜器阻力系数的方法。
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