随着海洋资源开发事业的快速发展,有缆遥控水下机器人(ROV)的重要性越来越突显,已被广泛应用于海洋工程、海洋军事、海洋科学研究、打捞救生、水产养殖等领域。研制一款用于导管架检测的ROV,水动力是其设计必须要考虑主要性能之一。本文以ROV本体水动力性能计算及特性分析为主要研究内容,计算ROV的水动力可为优化结构设计,控制系统的设计提供数据支持。基于模块化的设计思想初步设计了ROV本体结构,主要包括ROV载体框架,推进器,浮力模块,电子舱等主要部件的设计,并对主要部件的强度进行有限元分析,为后面水动力的求取提供计算模型。建立了ROV水动力模型和空间运动模型;简要概述数值模拟计算的基本理论、控制方程、湍流模型、算法、网格技术、CFD求解过程等为水动力的系数的计算提供理论基础。提出了使用数值模拟求取重要的水动力系数代替拘束模型试验的方法。首先进行数值模拟前处理,主要包括模型简化,计算域大小的确定、网格的划分(类型、数量、边界层)。然后数值模拟了沿不同坐标轴方向不同航速下的拖拽试验,分析了不同雷诺数下其阻力系数变化规律,并求取其沿不同坐标轴方向运动的阻力系数。数值模拟ROV斜航运动试验,采用最小二乘法曲线拟合和回归分析的方法求解线性以及相关非线性水动力系数。运用动网格技术和UDF对平面运动机构实验(PMM)进行模拟,分别计算了纯升沉,纯横荡,纯摇艏,纯横滚运动相关的惯性类水动力系数和部分粘性类水动力系数。最后利用已求出的水动力系数估算其他非线性和耦合水动力系数,总结了需要的所有水动力系数。基于求出的水动力对其进行了特性分析。通过模拟仿真得到的力、力矩曲线,压力、速度云图分析ROV在不同运动状态下水动力特性;从减小阻力的角度对模型结构进行了改进,优化结构设计;最后,探讨了缩尺比模型和近导管架运动对水动力的影响。