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基于TEBEM的波浪中船舶航速预报方法研究
| 论文题名： | 基于TEBEM的波浪中船舶航速预报方法研究 |
| 关键词： | 船舶航速;泰勒展开边界元法;螺旋桨;定常水动力性能;兴波阻力 |
| 摘要： | 为了对船舶能效水平进行准确地评估，以满足国际海事组织的能效要求，本文将采用泰勒展开边界元方法(TEBEM)计算出螺旋桨与船体阻力性能，预报船舶航速与功率，以此预报结果作为依据，选择合适的主机。 基于源偶混合分布的常值面元法作为升力体定常性能预报的传统数值方法，用于与零阶和一阶泰勒展开边界元法进行比较。使用常值面元法预报水翼的升力性能，并建立翼梢涡模型，提高了计算精度。预报螺旋桨定常水动力性能时，首先对DTMB4119、KP458桨的网格收敛性进行分析，然后预报了敞水性能及压力分布;零阶和一阶泰勒展开边界元法所得数值结果与实验值吻合较好。 在定常兴波问题中，将总速度势分解为叠模势与扰动势，分别构建定解问题并求解。自由面处采用贴体网格，应用三阶迎风差分方法将自由面条件中扰动势的高阶导数处理为一阶导数，以Wigley、S60及KCS为模型，预报了兴波阻力及航态;通过经验公式估计船桨间的相互影响，根据受力平衡建立方程求解得到船舶航速。 预报波浪中的航速需要将波浪增阻考虑在内，首先进行标准船模的耐波性能预报，保证了波浪增阻预报的精度;再利用规则波中波浪增阻预报结果，根据海浪谱计算得到不规则波中的增阻。通过迭代计算的方法得到波浪中的航速，同时根据推进效率计算收到功率。KVLCC2比例尺模型预报结果与实验结果比对，实尺度模型预报结果也与文献值进行了比较。 |
| 作者： | 汤世昕 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 段文洋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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