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水下拖曳系统或称拖曳式多参数剖面测量系统是一种日益广泛应用于海洋研究、海洋监测与军事等领域的水下探测装置，它在海洋环境与海洋资源调查以及国防建设中有着特殊的用途。系统通常由拖曳电缆以及被动或可控制水下拖曳体组成。在数值模拟中是否能够准确地描述拖曳缆绳和拖曳体的水动力状态是能否准确地模拟拖曳系统的水动力性能的关键。如何建立合理正确的水下拖曳体水动力数学模型，一直是人们研究的重点，也是难点。
本文提出一种新型的水下拖曳系统三维水动力数学模型。在该模型中拖曳缆绳的控制方程由AblowandSchechter模型给出，GertlerandHargen的水下运载体六自由度运动方程被用来描述拖曳体的水动力状态。通过对拖曳缆绳和拖曳体的控制方程在连接点处进行边界条件耦合从而构成整个拖曳系统的水动力数学模型。
在本研究中，拖曳系统的水动力数学模型通过时间与空间的中心差分方程来逼近，每一时刻拖曳体所受的水动力通过求解Navier-Stokes方程得到。在此基础上，利用GMIBIT绘制水下拖曳体的三维几何物理模型，并生成合理的非结构性网格.导入FLUENT软件后，通过FLUENT中的UDF功能，分别编译拖曳体转动机翼以及整体机身，以达到水下拖曳体的动态仿真.同时，应用FORTRON语言模拟拖曳体缆绳的控制方程以及水下运载体的六自由度方程，通过FLUENT与FORTRAN语言的混编与对接，以实现拖曳体的水下动态模拟.
本文所提出的模型特别适用于拖曳体为非回转体、非流线型的主体或必须考虑拖曳体各组成部分的水动力相互影响的情况。计算结果与相应的实验室样机试验结果表明：本文所提出的模型可以有效地预报拖曳系统的水动力特性。并且经过深一步的研究，对于实际海况的复杂情况，本课题所提出的方法也能得到良好的结果，证明了本方法的可靠性和可行性。