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原文传递 M型槽道滑行艇消波特性研究

论文题名：	M型槽道滑行艇消波特性研究
关键词：	滑行艇;消波特性;槽道;水动力性能
摘要：	M型槽道滑行艇是一种新型的气流升力船型，具有优良的快速性和消波性能。其拥有的巨大军事应用价值备受关注，美国海军资助研发的双 M型槽道滑行艇“短剑”号被Time杂志评为06年度最优秀的发明。目前国内对该船型的研究刚刚起步，因此对这样一种具有优良性能的新船型的进一步研究是非常有必要的。　　以往对滑行艇的水动力性能研究需要手工制造木质船模进行船模拖曳试验，特别是高速船的船模试验往往需要花费大量的时间和经费。而随着计算机硬件的不断发展以及商用CFD软件的不断成熟，本文中采商用CFD软件Fluent来模拟M型滑行艇的船模拖曳试验，与传统方法相比，采用 CFD技术更为经济效率，并且模拟的范围更广，对于现实中不好模拟的非线性现象例如波浪破碎、砰击等都能有较好的模拟效果，可以很方便地提供整个流场的信息。　　首先，通过查阅一系列相关资料，阐述了 M型槽道滑行艇的结构及其优点，对比其与同类船型的区别，参考国外船型图片，运用Maxsurf完成一艘内河M型槽道滑行艇的初步设计，并通过三维造型软件 CATIA进行了船体型线的光顺工作，输出了该滑行艇的型线图、渲染效果图。　　其次，通过两种VOF算法的算例对比，表明采用VOF显示求解算法对M型槽道滑行艇的艇底流场能有更好的捕捉效果，应用Savitsky经验公式估算了该滑行艇的航行姿态，采用Fluent对不同航速下的M型槽道滑行艇进行了数值计算，分析了M型槽道滑行艇在不同航速下的兴波、艇底压力分布、槽道内的两相分布情况，并着重研究了滑行槽道的两相流工作原理。　　最后，利用Fluent对M型槽道滑行艇在浅水情况下的水动力性能进行了研究，包括50kn航速不同水深情况，以及2m水深不同航速两种情况，并与无限水深情况的结果进行对比，分析了浅水情况对M型槽道滑行艇消波效果以及槽道的工作性能的影响。
作者：	涂建军
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	冯峰
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