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基于CFD的倒V型槽道滑行艇阻力性能研究
| 论文题名： | 基于CFD的倒V型槽道滑行艇阻力性能研究 |
| 关键词： | 滑行艇;阻力性能;耐波性能;数值船池模型 |
| 摘要： | 滑行艇具有尺度小，航速高，结构简单，制造和维护成本低等特点，在军事和民用领域都得到了广泛的应用。但单体滑行艇存在高航速阻力值增加迅速和耐波性较差的问题，双体滑行艇存在艇体兴波严重等问题。针对以上问题，本文提出了一种全新的艇型——倒V型槽道滑行艇。在外形上，具有非对称的片体结构、向内斜升的底部滑行面及圆弧形槽道结构；在水动力性能上，具有良好的阻力性能、耐波性能，较小的艇体兴波。本文采用基于有限体积法（FVM）的商业CFD软件Star-ccm+，对倒V型槽道滑行艇的水动力特性进行了初步的理论研究。 首先，建立了数值船池模型，提出了适合高速槽道型滑行艇的计算方案，并讨论了船体表面网格尺寸、近壁面网格划分对计算精度的影响。通过计算值与实验值的对比，验证了本文采用的CFD计算方案具有良好的计算精度和可靠性。 其次，介绍了倒V型槽道滑行艇的艇型结构和工作原理，并利用CFD技术分析了其水动力特性。通过与普通双体滑行艇，单体滑行艇在阻力、艇体航行姿态、艇体兴波、艇底压力分布等方面的对比，分析了三种艇型在水动力方面的异同，说明了倒V型槽道滑行艇在阻力性能上的优势。 随后，通过对槽道内流场信息的分析，阐述了槽道的水动力作用机理，之后通过改变槽道半径、宽度以及高度等几何参数，研究了槽道的各几何参数对倒V型槽道滑行艇阻力性能的影响。 最后，依据断级的减阻机理提出了适合本船型的断级设置方案,并同无断级倒 V型槽道滑行艇进行了对比计算，验证了断级减阻的有效性，探讨了设置断级后的水动力特性的差异。 |
| 作者： | 姬朋辉 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 邹劲;谢光胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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