波浪滑翔器是一种新型水面无人观测平台,通过水下牵引机中水翼被动摆动获取波浪能来产生前向推力。通过分析常规波浪滑翔器水下牵引机的脐带缆倾斜角造成的波浪能损失现象,设计了一种水翼摆动下限可以随脐带缆倾斜角的变化而改变的水翼摆动机构——下限位随动机构。首先,通过计算流体力学软件Fluent仿真分析了下限位随动机构对于水翼摆动角度的调节能力;其次,通过在常规水下牵引机内部加装一套平行四边形传动机构,设计了下限位随动机构原理样机,并通过搭建大型波浪模拟测试平台进行水池试验,验证了下限位随动机构原理样机的推进性能。研究表明,所提新型水翼摆动机构可以很好地提升水下牵引机的推进性能。

以开发适用于小型潜器的仿生操纵与推进系统为研究背景，利用计算流体动力学软件Fluent对三维全鱼模型进行了数值模拟，建立了仿鱼形水下航行器的数值计算模型，研究了柔性变形系数下三维全鱼模型的推进性能以及流场结构结构特点，结果表明随着柔性系数的增加，阻力系数的幅值增大，从而为开发新型、高效的仿生推进系统提供设计依据和技术支撑。

仿生机器鱼作为一种独具特色的水下机器人, 备受军事、 工业部门广泛关注. 文中介绍了一种基于CFX的二维摆动尾鳍推进性能的水动力仿真分析方法, 采用先进计算流体力学方法对其长度、 摆动频率进行分析. 通过选取较好的尾鳍物理、 运动参数, 达到二维摆动尾鳍高效推进的目标.采用三次样条曲线拟合尾鳍摆动的振型函数,实现其振型函数优化, 以提高推力、 增大航程.结果表明优化后的振型函数可使尾鳍获得更大的推力, 较初始振型函数可提高548.8%.

微喷管设计的优劣将直接影响到微型推进系统的设计及其性能好坏。运用DSMC（direct simulation Monte-Carlo）方法对三维微喷管进行管内气体流动模拟,并对不同蚀刻深度及不同雷诺数喷管进行了模拟分析,仿真中采用与实际分子碰撞过程更为接近的内能松弛模型及CLL物面反射模型。结果表明,三维微喷管推力性能随雷诺数的增加而增大,推力及推力效率随着喷管蚀刻深度的减少而降低,由于三维喷管侧壁附面层的影响,蚀刻深度大于3倍喉部尺寸,才能避免对喷管性能的影响。