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基于CFD的中高速艇阻力及耐波性研究
| 论文题名： | 基于CFD的中高速艇阻力及耐波性研究 |
| 关键词： | 中高速艇;静水阻力;耐波性能;数值模拟 |
| 摘要： | 近年来科学技术水平急速提升，通过数值模拟的方式来实现对船体水动力性能分析变得更加经济也更加可信。发展至今，数值模拟方法在船舶设计与分析领域已经成为了一种不可或缺的手段。作为传统的模型试验方法的补充，数值方法具有非常明显的特点：更加经济、环保、灵活、极大缩短设计周期。将数值方法与模型试验方法配合使用，可有效的提升船舶设计效率。 本文围绕船舶快速性和耐波性问题，分别探索了数值模拟方式在舰船静水阻力研究和耐波性分析方面的应用，针对研究过程中的关键技术与难点问题，展开了分析与讨论。本文主要完成的工作如下： 首先，以某中高速艇为研究对象，对其展开模型试验研究，探索了船舶重心位置变化、添加尾板等方式对于静水阻力的影响；针对船舶航行特点，基于以有限体积法为基础的ANSYS FLUENT软件，得到了可行的船舶静水阻力数值预报方法。针对船舶在航速较高时，航行姿态会显著变化导致阻力预报失准的情况，运用了一种修正方法修正船舶航行姿态。该方法基于船舶静态受力平衡理论，通过该方法，可使得在船舶航速较高情况下，阻力预报结果也能与实际状况相符。 然后，基于之前的阻力预报方法，对该船进行了船舶型线优化分析，以达到优化设计航速下的静水阻力的目的。在分析过程中，主要研究了船舶浮心位置变化对船舶航行阻力的影响，确定了最佳浮心位置。对优化后的船型进行阻力数值预报，结果显示优化方案使得船舶在设计航速下阻力有所降低。 最后，以某1200T快艇为研究对象，基于ANSYS AQWA软件，对船舶耐波性预报问题做了探讨。其中重点对船舶横摇阻尼的三种修正方法进行了介绍与应用。然后对船舶耐波性做出预报分析，与并与试验结果对比，结果显示精度良好。 本文研究结果表明，基于CFD方法对船舶进行阻力与耐波性能的分析，效果良好，具有工程应用价值。 |
| 作者： | 邓绍权 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 侯国祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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