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船舶风、浪载荷下的增阻失速研究
| 论文题名： | 船舶风、浪载荷下的增阻失速研究 |
| 关键词： | 风载荷;波浪载荷;经验公式;船身阻力;增阻失速;能效设计指数 |
| 摘要： | 船舶在实际海况下航行，克服船身阻力所需要的功率占船舶能耗分布的最大比重。而相比于静水中的阻力，船舶受到风、波浪作用的影响引起附加阻力，造成船舶增阻。在船舶动力系统输出功率不变的情况下，船舶阻力增加必然造成船舶失速。国际海事组织（IMO）在提出新船能效设计指数（EEDI）概念中有一项重要参数— f w（船舶失速系数），对于IMO强制执行EEDI指标，研究船舶风、浪载荷增阻下的失速对快速准确评估EEDI值、优化船型和绿色节能具有重要意义。 本文从风、浪载荷增阻的角度研究了船舶失速问题，针对风、浪载荷下增阻问题尝试了不同计算方法，并通过试验值验证了其计算精度。其中，风载荷的计算以经验公式中洪碧光法计算值作为失速系数计算的基本方法，并以 CFD值和试验值的验证了该经验公式的计算精度；波浪增阻以 CFD方法作为研究方法，以一阶线性规则波为载荷对不同航速、波长下的船舶阻力和运动进行了数值计算，并通过了分析船舶运动响应曲线研究了船舶在波浪中阻力的变化。 本文最后尝试性地应用 CFD方法计算了风浪联合作用下的阻力与运动，并通过计算结果分析了风浪场联合作用下船舶在阻力和运动幅度增大的原因。一方面风场直接作用于船舶使运动响应的幅度增大，一方面风浪场耦合作用增大了改变了波浪参数。在风浪联合作用下船模阻力换算至实船时，文中将总阻力减去风载荷阻力和静水阻力部分归结为波浪增阻部分，并以波浪增阻换算方法换算得到风浪联合作用下实船的总阻力，从而结合了静水工况下主机输出功率曲线得到设计航速下的失速系数fw。 |
| 作者： | 刘桂杰 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 周广利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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