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H型船的船底设计及减阻性能研究
| 论文题名： | H型船的船底设计及减阻性能研究 |
| 关键词： | 高速艇;船底设计;数值模拟;减阻性能 |
| 摘要： | 高速艇又称高性能船，是当今世界各国游艇行业开发与研制的热门点。高性能船具有高航速、浅吃水、耐波性、两栖性的特点，因此设计研发新型高速艇将是未来一个长期的研究方向。 H型减阻船属于高速游艇，它主要采用空气润滑作用减小阻力。H型船包括主船体、两个宽片体、甲板和折角线等，中间有窄槽道，船体两侧各有一个浅槽道。游艇在高速行驶的时候，雪橇式的船艏使大量的空气进入船底，随着速度的不断提升，空气压力不断加大，在船体槽道中形成高压气垫，利用空气动升力将船体托起。达到减小船体湿表面积，减小水对船体的摩擦阻力，提高船的航行速度。 通过MAXSURF软件分析船体的阻力、有效马力、水动力性能和耐波性，得到船体的基本航行性能。 利用数值模拟软件FLUENT进行水气两相流模拟，得到了H型船的基本航行性能。通过分析船体在不同速度时的动压、静压、水气分布情况和波形图来观察阻力大小。将模拟数值和经验公式得到的摩擦阻力系数值进行比较，分析两者在阻力预报方面的特点。通过数值模拟可以初步了解船的航行状态，阻力情况，为船型改进、优化提供有效依据。 通过船模微循环水池实验，得到不同速度下的船模阻力值，将数值模拟值与水池实验值相比较，分析两者在获取阻力方面各自的特点。 通过对船体的各种分析可以总结出以下结论: 1、数值模拟在预报船体阻力方面具有一定的准确性; 2、船体的结构设计满足船体在高速时的低阻力性能; 3、通过船底水气分布情况、动压静压图和波形图和阻力值可以分析出容积傅氏数1＜Fr▽＜3时，船体处于过度型，存在喷溅现象;速度为14.3m以上时，船体容积傅氏数Fr▽＞3，处于滑翔状态，船体大部分脱离水面，此时阻力开始下降;同时由于船体处于滑行状态，兴波阻力大大减小; 4、微循环水池的船模实验改变了传统水池占地面积大的缺点，为实船阻力预报提供有效数据。 |
| 作者： | 史彩霞 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨卫民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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