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原文传递远洋渔船船桨舵干扰数值模拟

论文题名：	远洋渔船船桨舵干扰数值模拟
关键词：	远洋渔船;导管桨;船桨舵干扰;数值模拟;敞水性能
摘要：	拖网渔船是属于多工况、高能耗的船舶。拖网渔船工况不同，其主机负荷明显不同。在出航、返航和转移渔场时，渔船航速较高，此时主机通常处在轻载状态；在拖网作业时，渔船拖力较大，此时主机则通常处于重载状态，显然主机功率无法在这两种不同的工况都得到充分利。而我国渔船面普遍临许多问题：能耗问题突出、船机桨不匹配、船舶水动力性能低下、渔船装备面临升级换代。其中能耗问题和水动力性能低下问题最为突出，迫切需要研究渔船水动力性能。对于拖网渔船而言，从拖网渔船航行时间的统计看，拖网渔船的拖网作业时间占整个航行的时间的80％以上，拖航消耗的燃料也是占总消耗燃料的绝大部分，所以拖网渔船的拖航航行工况是研究拖网渔船快速性的重点。随着世界燃油价格的上涨，燃油消耗占渔船捕捞作业成本越来越大，燃油消耗已成为制约渔业可持续发展的关键问题。除此之外，燃油消耗，还关系到节能减排等环保问题。　　因此，本文以37.8m拖网渔船为研究对象，采用粘性CFD方法研究拖航工况下的渔船船桨舵干扰。首先，本文利用商业粘性代码Fluent对标模KVLCC2进行数值验证。主要包括标模KVLCC2阻力计算、KP458螺旋桨敞水、标模KVLCC2船桨舵干扰数值计算，验证数值方法的正确性，并分析误差原因。然后，进行渔船数值计算，主要包括：渔船阻力数值计算、导管桨敞水性能数值计算、添加舵鳍、舵球和前后移动舵位置的桨舵干扰数值计算、拖航状态的原始舵的船桨舵干扰和添加舵球后的船桨舵干扰数值计算。　　本文先通过桨舵干扰优化舵型，再将改型舵进行船桨舵干扰进行数值计算，验证改型舵在船桨舵干扰下也有节能效果。通过分析得到以下结论：(1)对于本文的导管桨桨舵干扰工况，舵降低了桨舵整体效率。(2)对于添加舵球的桨舵干扰只能采用SM方法计算，不能采用MRF方法计算。(3)在桨舵干扰计算中，直径为0.16D的半球-圆锥型舵球的节能效果最佳。(4)计算KVLCC2的船桨舵干扰的方法可以用来计算渔船的拖航的船桨舵干扰。(5)验证基于桨舵干扰优化出的舵球在船桨舵干扰时也有节能效果的。
作者：	陈惠君
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	毛筱菲
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文