原文传递
波浪中航行舰船有效功率变化模拟研究
| 论文题名： | 波浪中航行舰船有效功率变化模拟研究 |
| 关键词： | 航行舰船;波浪环境;有效功率;负荷变化;数值模拟 |
| 摘要： | 水面舰船在航行过程中，主机产生的功率经轴系系统传递至螺旋桨，螺旋桨旋转做功产生推力，进而使船体稳定前行。但当舰船遭遇恶劣海况时，由于大幅波浪环境的影响，会使船体产生剧烈的运动、船体阻力增加、螺旋桨出水、失速等现象，以上现象会造成船体功率、轴系效率、主机功率等发生变化，影响舰船轴系和动力系统的正常工作，甚至影响舰船安全航行。本文主要研究波浪对舰船有效功率变化的影响，通过理论预报、数值模拟和模型试验相结合的方法，分析波浪中航行舰船运动姿态的变化，以及由此导致的主机姿态变化和船体波浪增阻，进而分析舰船在波浪中的有效功率变化规律，为研究波浪环境对航行船舶推进系统功率变化、轴系负荷突变、主机功率负荷突变等的影响奠定基础。 本文首先基于三维势流理论建立了舰船在波浪中的运动姿态预报方法，并基于CFD建立了舰船静水阻力和波浪中的运动与阻力数值模拟方法;进而采用三维势流理论分析波浪中船体运动响应特性和主机姿态变化规律，并通过分析波浪中船体运动与主机姿态变化特点，提取典型波浪参数，应用StarCCM+软件对静水与波浪中的船体有效功率进行数值模拟，分析波浪对船体有效功率变化的影响;然后通过水池模型拖航试验，测量船体在波浪中的运动响应和波浪增阻，对数值模拟和理论预报结果进行验证。通过本文的研究将为舰船在恶劣海况中船体有效功率变化和推进系统负荷变化规律有更深入的认识，进而为舰船主机功率负荷变化研究和性能优化提供有价值的参考。 |
| 作者： | 高慧芹 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 孙树政;赵晓东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
