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原文传递船舶实效伴流分析研究

论文题名：	船舶实效伴流分析研究
关键词：	船舶动力学;实效伴流;周向伴流;CFD技术
摘要：	实效伴流分数是推进性能的一个重要指标。传统伴流分数预报公式一方面未能体现伴流的内在规律，另一方面不能满足现代船型的不断变化，因此探索实效伴流的内在规律并得到一种适用性强的预报方法极为必需。论文围绕三大主力船型进行研究并将其分类为单、双桨船，对于每种类型船舶实效伴流的研究，都有水池试验及CFD两者的强力支持，数据结果真实可靠。　　论文首先进行的是单桨船实效伴流研究。实效伴流分析是研究实效伴流的前提，船模自航试验是获得实效伴流分数最有效、常用的方式。因此，文章首先通过系统的分析了解了实效伴流的主要特性并在此基础上进一步分析一些参数对它的影响机理，最后再结合船模自航试验进行影响参数的试验研究。通过相关研究发现了方形系数、雷诺数、宽度吃水比等参数对单桨船实效伴流的影响规律且对三大主力船型有所差异。　　CFD技术是一种简捷有效的辅助研究方法，论文选取一条散货船和集装箱船分别进行建模、网格划分和模拟自航来辅助水池试验进一步探讨参数对单桨船实效伴流的影响规律，同时利用 CFD技术的优势进行不同状态下实效伴流分布等的相关研究。CFD计算呈现了与水池试验相似的结果并间接论证了实效伴流的变化规律。　　双桨船实效伴流的特殊性在于它的周向伴流。首先通过对周向伴流的分析阐述了它的特点及在设计研究中的重要价值，接着通过水池试验和CFD技术讨论周向伴流在尺度效应方面存在的问题并做了具体计算和分析，最后选取一条双桨船进行了包括PIV技术在内测量周向伴流的三种不同方法并对结果做相关对比。结果表明不同方法之间存在差异，PIV技术因为对流场没有干扰所以结果相对准确。　　基于研究成果并借鉴传统经验公式，论文创新性地提出一种预报实效伴流分数的方法并利用FORTRAN语言编程供方便使用。程序不仅能预报实效伴流分数同时还加入了螺旋桨推力、扭矩、收到功率等参数的计算模块，通过与典型船试验结果对比发现误差较小，有一定的应用价值。
作者：	陈月钢
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	郭春雨
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