水下航行体尾流诱发的德拜磁场作为尾流重要物理特性之一在海洋探测、跟踪和反侦察中占有重要地位。水下航行体运动扰动海水中的粒子运动产生微弱电流,这些电流能产生可测量的感应电磁场,这些磁场可用于检测海洋内部波。论文对水下航行体几何结构进行优化减阻,借助Fluent软件对这几种不同几何结构的水下航行体水动力性能进行仿真计算。分析了水下航行体尾流诱发的德拜磁场和轴频电磁场的产生原理、区别和联系,根据流体力学相关知识和麦克斯韦方程组相关理论,结合水下航行体几何结构特征建立了水下航行体尾流德拜磁场的数学模型。利用COMSOL仿真软件对水下航行体尾流磁场的分布情况进行了简单的仿真,研究主要内容如下所示:1.水下航行体外形方案水动力性能仿真分析。利用精确数学表达式的几何组合法和流线型回转体外形的描述设计方法,通过MATLAB仿真软件,对常见的水下航行体的几何机构进行仿真,基于流体力学相关知识,利用计算机、数值方法和近似处理方法,采用Fluent流体仿真软件对五种外形方案的鱼雷型水下航行体进行水动力分析,仿真结果显示水下航行体的航行阻力和尾流形态与水下航行体几何结构有关系。2.水下航行体尾流德拜磁场数学模型建立。首先介绍了一种利用水面波形识别水下航行体几何尺寸,航行速度和淹没深度的模型算法。接着介绍了德拜磁场和轴频电磁场的产生原理,水下航行体螺旋桨高速旋转带动海水中无机盐粒子在水中运动与地磁场相互作用会产生运动电流和第二电磁场,并分析了德拜磁场与轴频电磁场之间的区别与联系,最后建立了水下航行体尾流速度场数学模型,在此基础上根据麦克斯韦方程组和磁流体力学理论建立了尾流磁场数学模型。通过计算机仿真得到尾流德拜磁场与航行体航行速度、几何结构和下潜深度之间的关系以及随尾部磁场分布变化特性。3.基于有限元COMSOL仿真软件建立德拜磁场仿真系统。仿真系统的主要功能是对尾流产生的德拜磁场大小和分布进行可视化仿真,该仿真软件已经内置了大量的偏微分方程,基本不需要自己编程。基于粒子追踪方法对水下航行体进行简单的动态仿真,给出了它的速度云图和压力等值线分布图。设计简单的水下航行体水轮机翼型仿真系统对不同水轮机翼型几何机构进行综合仿真。软件所使用差分法和泛函分析进行数值求解的方法,其扩展性优于其他的有限元仿真软件。水下航行体尾流诱发的德拜磁场探测量级极其微弱,受实验室条件因素等影响,本论文要以计算机建模仿真为主。对于水下航行体尾流诱发的德拜磁场生成机理、尾流特性以及利用这种特性进行水下目标精准探测方面的认识还需要进行更深入的研究。