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双折角滑行艇阻力及运动性能研究
| 论文题名： | 双折角滑行艇阻力及运动性能研究 |
| 关键词： | 滑行艇;水动力特性;阻力性能;运动特性;船型参数 |
| 摘要： | 滑行艇的发展由来已久，特别是常规单体艇，该种艇型在风浪中易遭受较大的失速和较为严重的航行拍击，从而航行区域受到限制，而滑行艇在军用领域应用较为广泛，因而对军用领域的发展也受到很大的限制。同时高速时阻力值增加迅速，耐波性较差。解决该类问题，可以通过改变艇型的方式。 本文采用Taunton的模型试验中所测试的C系列单体滑行艇模型作为母型艇型，该系列艇型建立在对世界主流高速艇艇型参数的统计之上。参考母型船艇型，在系列单体滑行艇模型基础上，在舭部形成两对折角线，建立起新的艇型，即双折角滑行艇。在原母型船模型基础上形成的第二对折角线与第一折角线间在宽度方向的匹配，两折角线间滑行面斜升角、以及在舭部折角线间压浪条高度三个参数是本文讨论的重点，它们对这种新艇型在不同滑行阶段阻力以及耐波性都有一定的影响。因此如何取得最优的流体动力性能，有必要对该种新艇型进行初步研究。论文中采用基于有限体积法(FVM)的商业CFD软件STAR-CCM+对其水动力特性开展研究和分析。 首先，在所建立的数值船池中，采用动网格技术，找到适宜于中高速单体滑行艇的数值模拟方案。根据已经得到的船模在静水中航行的试验数据与数值模拟的计算值的比较，验证了本文采用的CFD计算方案的有效性和可靠性。 其次，对双折角滑行艇艇型进行介绍，利用CFD技术分析其在静水中的水动力特性。通过与普通系列折角线宽度不同的单体滑行艇在阻力、艇体航行姿态、艇体自由液面兴波、艇底压力分布等方面的比较，分析在静水航行时水动力异同，说明双折角滑行艇在阻力方面的优势。 之后，通过对舭部水气两相分布和压力情况分析，阐明了舭部的水动力作用机理。通过对双折角滑行艇折角线宽、两折角线间过渡滑行面的斜升角和舭部压浪条高的增量研究对阻力性能的影响，探究出合适的舭部艇型参数。 最后根据造波技术与消波技术在STAR-CCM+中完成三维波浪水池的建立，在三维波浪水池对双折角滑行艇规则波中迎浪状态下运动特性进行研究。 |
| 作者： | 马晶晶 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 邹劲;高剑军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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