原文传递
基于参数化表达的船型水动力优化研究
| 论文题名： | 基于参数化表达的船型水动力优化研究 |
| 关键词： | 船型优化;参数化表达;遗传算法;计算流体力学;兴波阻力;水动力性能 |
| 摘要： | 本文在总结国内外船型水动力优化发展的基础上，针对KCS船型进行水动力优化，特别是阻力性能的优化。 本文对KCS船型的水动力优化，不同于以往的母型船改造，而是针对具体船型选取典型参数对船型进行表达，典型参数表达的优势主要体现在只需要改变很少的参数便可以实现船型的优化。本文船型的水动力优化，以兴波阻力为目标函数，优化目的是使兴波阻力最小，约束条件是保持排水量不变。优化过程主要分为三个重要步骤：参数化表达、优化船型的选取和水动力性能的计算。参数表达方面运用Perez的典型参数表达方法，选择典型参数对KCS船型的球鼻艏部分(主要进行优化的部分)进行表达。在对母船进行参数化表达的基础上，选取这些典型参数，根据遗传算法对参数进行编码并执行算法，通过执行20次遗传算法迭代，选出了经过优化后的3条优秀船型。再根据计算流体力学求解器对优化前后的船型进行水动力性能的计算验证，由于这3条优化后的船型只有细微的差别，因此用流体动力学求解器Fluent求解优化后KCS船型的阻力性能时，差别不是很大。典型参数的选择，或者说船体的参数化表达式是本文的创新点和难点。另外，在对船型优化前后的阻力性能计算上，利用 Fluent求解器，采用理想流体求解Euler方程+VOF方法得到兴波阻力，这种方法直接一步就求解出了兴波阻力，比以往求解兴波阻力的方法稍作创新，更加节省时间。计算结果和前面的母船计算进行对比，阻力性能得到了提高，达到了预期的目的。 |
| 作者： | 孙楚翘 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 秦洪德 |
| 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 |
检索历史
应用推荐
