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原文传递江海直达船浅水特性研究

论文题名：	江海直达船浅水特性研究
关键词：	江海直达船;浅水效应;流场特征;阻力成分;数值模拟
摘要：	国务院明确提出将长江黄金水道建设作为促进长江航运经济与长江经济带发展的战略方针，长江沿线省市也在改善航道条件、促进运输船舶大型化与江海直达化方面出台了相关财政补贴政策，部分船级社也针对江海船颁布了相关检验规范。由于船舶大型化会降低运输成本与排放指数（EEDI），在政策与经济双重导向下，在航行条件改善、相关法规完善的基础上，大型化与江海直达化是目前长江航运船型发展的趋势之一。　　限制水深导致的浅水效应是船舶水动力性能研究中的传统热点之一。尽管已实施与规划中的长江航道建设均将增加航道水深作为主要目标，但浅水效应还取决于船舶航速与船舶吃水从而是一个相对问题，因此在船舶大型化的发展趋势下内河航道水深限制的问题始终存在。　　船舶水动力性能研究的最终目的为认识相关船型或航道几何参数、航速等水动力参数对实船水动力性能的影响规律，从而指导实船设计与船型优化。而当前阻力浅水影响规律的认识或换算方法中尚存在一定缺陷：其中论文研究表明许立汀浅水阻力修正方法在极浅水深时适用性较差；模型浅水阻力外推至实船的二因次或三因次方法的基础假定均存在不同程度的合理性问题。　　论文依托工信部项目对低速江海直达船的浅水绕流场进行了数值与研究。通过研究改善了浅水特别是极浅水深中计及船舶航态时船舶绕流场数值模拟的稳定性与预报精度，并有效提高了数值工作的效率；通过数值方法分解了船舶阻力成分并讨论了不同阻力成分的浅水影响规律；通过数值结果的分析讨论了浅水对船舶兴波、船体压力分布等绕流场细节的影响；通过对浅水阻力变化规律的分析并借鉴已有阻力相关的部分研究成果提出了粘性阻力浅水影响的回归模型；借助回归模型提出了改进的船舶浅水阻力实船换算方法；借助数值模拟结果在有限长度雷诺数范围内对改进的浅水阻力预报方法进行了验证，验证结果表明论文方法在有限雷诺数范围内有效的提高了浅水阻力预报精度。　　在当前背景下，论文以江海直达船浅水流场特征为对象的数值与试验研究具有鲜明的时代意义，研究结论具有较强的工程应用价值；结合目前船舶浅水阻力的研究现状，论文针对船舶阻力成分与流场细节浅水影响的部分研究结论对于认识阻力浅水效应的规律与机理亦有一定的学术意义。
作者：	胡方凡
专业：	船舶与海洋工程
导师：	陈克强;秦江涛
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文