潜艇周围流场特征会影响潜艇的机动性能,潜艇远场尾流作为探测目标影响其隐身性能,因此对潜艇近远场的流场特征研究有重要意义。目前国际上有标准的SUBOFF潜艇模型,对其建立了详细的试验数据库,因此本文将利用CFD技术对全附体SUBOFF模型的尾流空间演化及流场特征进行数值研究。首先,利用RANS对直航运动状态下的潜艇流场进行计算,将计算结果与试验结果对比,吻合度较高,验证了本文计算方法的准确性。接下来研究潜艇直航运动航速不同时,近场的流场特征以及远场的尾流演化。对于近场,主要分析潜艇表面压力、速度分布以及涡核区域,远场则关注尾流中涡流的演化。结果表明,直航运动时,潜艇的迎流处产生高压,指挥台围壳和尾翼顶端出现梢涡,指挥台和艇体连接处形成马蹄涡,尾流中存在五对旋涡,在尾流的演化过程中,旋涡会向四周扩散,旋涡强度降低。潜艇航速的增加会导致流场中旋涡的强度增加。其次,研究潜艇在操纵运动时近场的流动特征以及远场的尾流演化。选取不同角度的偏航运动和仰俯运动,分析其流场特征变化。操纵运动时,潜艇表面迎流侧的压力要高于背流侧,潜艇的主艇体附近由于流动分离产生旋涡。操纵运动时,尾流中旋涡强度要远远高于直航运动。偏航运动,尾流中存在上下两个旋涡。仰俯运动,尾流中存在左右对称两个旋涡,随着角度的增大,尾流中旋涡的强度增大,旋涡可传播的距离越远。最后,采用VOF模型捕捉潜艇在近水面航行时自由液面尾迹的兴波特征,研究不同潜深和Fr数对表面波的影响。计算结果表明,潜艇在近水面航行时,在自由液面产生的表面波主要由Kelvin波和伯努利水丘组成。Fr数越大,表面波的波长、波幅以及波的夹角越大。潜深的增加仅仅会使表面波的波幅降低,对波长以及夹角没有影响。