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科考船船首和多波束导流罩线型CFD分析方法与试验验证
| 论文题名： | 科考船船首和多波束导流罩线型CFD分析方法与试验验证 |
| 关键词： | 海洋科考船;多波束导流罩;阻力性能;流线分析法;防气泡性能;船首水线 |
| 摘要： | 海洋科考船航行过程中，碎波、飞溅等在船首水线面附近产生大量的气泡，水中气泡反射甚至吸收声波，干扰了科考船上多波束系统的正常工作。 由于上述问题的存在，海洋科考船的型线设计理念不同于传统运输船。型线设计既要降低船身阻力，又要减少下泄至多波束导流罩底部的气泡数目。阻力性能和防气泡性能是评判型线优劣的最主要的两条标准。根据这两条标准，本文提出一种科考船船首和多波束导流罩线型CFD分析方法。该方法具体为：使用CFD技术预报实船阻力性能；采用流线分析法，预报线型的防气泡性能。 应用上述分析方法，本文以通用计算流体力学软件FLUENT为平台，针对垂直首和小球首、突出式导流罩和平底导流罩两组科考船线型特征，进行了数值模拟。数值模拟结果表明：垂直首的阻力值较小球首的阻力值增加约4％～5%。但其防气泡性能优于小球首船首。突出式导流罩的相较于平底安装导流罩阻力增加约为10%～11%。但其防气泡性能优于平底导流罩。为更好的定量表达出多波束导流罩防气泡性能的优劣，本文还提出了安全流线和安全水线的概念。本文最后对部分线型进行船模试验。试验结果与CFD结果吻合良好，验证了此种CFD分析方法的工程实用性。 |
| 作者： | 张亚 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 葛彤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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