原文传递
小水线面双体船型优化及运动性能研究
| 论文题名： | 小水线面双体船型优化及运动性能研究 |
| 关键词： | 双体船舶;航行阻力;运动稳定性;船舶设计 |
| 摘要： | 小水线面双体船（SWATH）是一种高科技、高附加值的高性能船，其具有良好的耐波性能得到广泛共识。然而，由于其水线面积小，潜体潜深，航行时Munk力矩的作用，中高速时容易丧失纵向运动稳定性，出现埋首现象，因此，如何提高船舶的纵向运动稳定性，是SWATH研发设计中的关键技术难题。小水线面双体船两个船体之间间距较大，斜浪航行时容易出现纵摇和横摇耦合等现象，因此，深入了解SWATH全浪向耐波性特点，了解耐波性与船型及航速等关系，对指导船舶设计，提升船舶的全浪向耐波性具有实际意义。 本研究基于粘流理论，探讨有效的SWATH阻力、纵倾和升沉理论预报方法。以提升船舶纵向运动稳定性为目标进行了船型优化研究，并给出了优化船型。基于粘流理论研究了前后两个鳍的流场和水动力干扰，研究了裸船体与首尾鳍之间的流场和水动力作用，分析了首尾鳍对SWATH阻力和运动姿态影响。基于势流理论粘流修正，探讨了有效的SWATH全浪向耐波性能理论预报方法。以基础小水线面双体船为例，利用探讨的理论方法预报了船舶阻力和运动姿态，并与试验结果比较验证了方法的有效性。在基础SWATH的基础上，进行船型优化，分析了潜体形状变化对纵向运动姿态的影响，给出了优化船型。预报了带鳍SWATH的阻力和运动姿态。预报了SWATH多个速度点的全浪向耐波性能，获得了升沉、纵摇、横摇、船首加速度、船中加速度和船尾加速度随波长船长比变化曲线，分析了相关特性。预报了不同重心高度的全浪向耐波性能，分析了重心高度变化对SWATH全浪向耐波性影响及规律研究表明，潜体首部适当上翘船型优化可以提升SWATH纵向稳定性。船体和首尾鳍对流场和水动力的干扰，降低了首尾鳍升力，首尾鳍作用增大了船舶阻力，可以克服SWATH埋首现象，改善航行姿态。迎浪和首斜浪中，随着航速增加，运动响应曲线的第一个大的峰值点逐渐向波长船长比增大的方向移动，第一个大的峰值逐渐增加，其后的峰值逐渐减小；横浪中，四个航速的运动响应峰值发生的波长船长比变化不大；尾斜浪和随浪中，随着航速增加运动响应曲线的峰值逐渐向波长船长比较小的方向移动，且峰值逐渐减小。 |
| 作者： | 赵圻 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 孟梅 |
| 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
