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排水型圆舭折角高速船阻力数值仿真及其计算方法研究
| 论文题名： | 排水型圆舭折角高速船阻力数值仿真及其计算方法研究 |
| 关键词： | 圆舭折角;排水型高速船;计算流体力学;剩余阻力系数;计算程序;数值仿真 |
| 摘要： | 排水型高速船通常采用U型和V型两种形式，圆舭折角船型是具有折角型线和圆舭型线各自优点的新型高速船体型，具有良好的阻力和耐波性能，在水上执法和交通引航等方面有着广泛的应用。船舶阻力是最重要的性能之一，其研究方法有：理论研究、船模试验和数值仿真。在船舶的设计过程中，应用理论研究方法较为方便，但对复杂的问题往往获得的只是基本定性的解决。船模试验是最重要的方法，能够获得问题定性和定量的解决，但常受到许多条件的制约。近来随着计算流体力学CFD的发展完善和数值方法的进步，利用数值仿真的方法对船舶阻力进行分析和预报备受青睐。 本文对圆舭船型、折角船型和圆舭折角船型的船体型线进行了分析，并对其相关阻力性能做了介绍。在此基础上，选取一艘性能优良的圆舭折角高速船为研究对象，以该船型为母型船，派生出新的船型，形成系列船型。然后利用NAPA软件对系列船型进行型线建模，通过静水力计算模块可得出在不同吃水情况下的相关参数。 本文基于CFD对该母型船进行阻力数值仿真，将仿真结果与其试验值进行了比较，用以验证该方法的可靠性。然后应用上述方法对NAPA建立的系列船型进行阻力数值仿真，得到各个船型在不同工况下的仿真数值。根据傅汝德假定定律，将阻力仿真结果进行归纳整理和计算，得到每种工况下的剩余阻力系数，从而生成剩余阻力系数对排水量长度系数和傅汝德数的关系图谱，为圆舭折角高速船的阻力估算提供较为快捷的途径。 为了更好的实现船舶阻力的分析和预报，以便能够达到快速计算阻力，本文利用Visual Basic6.0开发出用于圆舭折角高速船的阻力计算程序。该阻力计算程序分为剩余阻力、摩擦阻力和总阻力三个计算模块。在该阻力计算程序中，通过输入相关的计算参数，执行相应的程序命令，会自动输出相关数值，可迅速和准确的估算阻力数值。 本文所得的剩余阻力系数图谱及开发的阻力计算程序，对该类船型的阻力研究具有一定的参考价值，可为该类船型的阻力估算提供快捷途径，具有一定的实用性和工程实际意义。 |
| 作者： | 彭言峰 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 谢云平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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