在不断寻求新资源的过程中,海洋资源日益受到人们的重视。在探寻丰富的海洋资源的过程中,水下航行器是一种重要的辅助探测工具,尤其是外形规整、结构简单的鱼雷形欠驱动水下航行器,在海洋资源搜索中发挥着关键作用。良好的水动力性能是水下航行器能准确探寻到水下资源的关键,然而目前大多数研究是针对于水下航行器深水航行时的水动力性能,对于近水面航行的水动力性能研究较少。水下航行器近水面航行时容易受到自由液面的影响,因此其水动力性能不同于深水航行状态,研究近水面的水动力性能具有较高的理论价值和工程意义。近年来,随着计算机技术的发展、网格技术的优化和求解器精度的提升,越来越多的人基于CFD理论开展数值模拟计算来研究水下航行器的水动力性能。本文基于CFD理论,运用Fluent软件对欠驱动水下航行器近水面航行进行数值模拟,计算其水动力系数,分析其水动力性能。首先,分析欠驱动水下航行器在不同潜深,不同航速下直航时的水动力性能,然后分析水下航行器在不同攻角或漂角下斜航时的水动力性能,计算每种工况下受到的阻力和力矩,给出阻力和力矩随潜深和航速变化的曲线,通过分析其具体数值给出阻力和力矩变化幅度,观察速度云图和压力云图,分析其变化原因。其次,对欠驱动水下航行器在近水面的升沉、俯仰、横荡、艏摇运动进行数值模拟,分别计算其在不同频率下的阻力和力矩值,通过相关软件进行曲线拟合,无因次化后得到水动力系数,最后分析得到水动力系数随频率变化的规律。最后,研究线型对欠驱动水下航行器阻力性能的影响。对比碟形、鱼雷形、流线形、椭球体形的水下航行器在同等条件下直航时的阻力数据,分析得出使欠驱动水下航行器阻力性能更优的线型。