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冰缘区航行船舶阻力性能试验研究
| 论文题名： | 冰缘区航行船舶阻力性能试验研究 |
| 关键词： | 冰区船舶;阻力性能;运动状态;耦合效应 |
| 摘要： | 近年来，极地冰川的加速融化使南北极的战略地位重要性逐渐凸显，资源开发和极地航行活动变得越来越频繁。极地环境也由于气候的变暖而逐渐变得复杂，同时存在平整冰、浮冰、冰脊等多种冰况并可能耦合风浪流载荷的复杂工况。因此，冰区船舶作为人类在北极活动的关键平台设施，有必要研究其在某些特殊环境下的阻力性能。 波浪与海冰共存是极地冰缘区的主要形态特征，随着冰缘区范围的逐渐扩大，波浪-浮冰的相互作用将会威胁冰区船舶的航行安全。以往针对冰区船舶的研究主要着眼于是平整冰、浮冰或碎冰等不同冰况下，并未考虑过外加波浪的干扰。基于冰缘区航行船舶阻力性能研究的必要性，模型试验又是一种较为切实可行的方法，文章依托具有造波能力的常规船模拖曳水池，采用石蜡非冻结模型冰，模拟冰缘区波浪-浮冰共存的特殊环境，设计完成了船模在波浪-浮冰联合作用下的阻力性能测量试验。研究发现船模在波浪-浮冰共同作用下具有更加不稳定的运动状态，浮冰与船模的相互作用加剧，从船首没入水中并沿船底向尾部滑行的浮冰数量明显增多，可能会对螺旋桨的推进效率产生不利影响。同时，由于波浪-浮冰-船模三者的耦合作用，船模在该工况的总阻力并等于静水阻力、波浪增阻和碎冰阻力的简单加和，还需要考虑三者耦合作用的阻力增量，波长、波高以及浮冰的密集度等参数都会对耦合增阻的大小产生影响。这些工作能够为冰缘区航行船舶的主机功率设计提供指导。 |
| 作者： | 王帅 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 郭春雨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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