原文传递
表面生物附着对船舶阻力的影响研究
| 论文题名： | 表面生物附着对船舶阻力的影响研究 |
| 关键词： | 船舶阻力;海洋生物附着;覆盖面积;粗糙度函数 |
| 摘要： | 海洋生物附着是人类自接触海洋以来就存在的生物危害问题，认识并及时控制生物附着是航运部门、海军以及海洋技术人员所必须要完成的工作。对于船舶而言，海洋生物附着会降低船速、增加船舶负载从而使得运营成本增加。为了有效控制海洋生物对船舶的影响，提前对其危险进行预报，需要深入研究船舶表面生物附着对船舶阻力的影响机制，减小运营成本。 本文通过对国内外学者就表面生物附着对船舶性能影响研究的综述及存在的问题，对生物附着情形采用简化的几何形状进行表达，从而能够采用CFD方法实现生物附着对船舶性能的影响分析。论文主要工作如下： （1）以某大型远洋船舶为研究对象，基于粗糙度函数方法研究了不同粗糙度对船舶阻力的影响，研究发现，随着粗糙度的增加，船舶各阻力成分随之增加，其中粗糙度的增加对摩擦阻力的影响较为显著，对剩余阻力的影响较小。 （2）以附着物覆盖面积为参数，通过参数化建模软件建立了不同覆盖面积附着时的船舶几何模型，提出了用于计算该模型的数值模拟方法，并对数值方法的有效性进行验证，将计算所得的阻力结果与试验数据进行对比分析，验证了该方法的合理性和阻力预报的准确性。并基于该方法对不同覆盖面积下的船舶各阻力成分进行预报，可发现船舶各阻力成分随着覆盖面积增加而增加。 （3）以附着物厚度为参数，建立了相应的几何模型，对船舶在四种覆盖面积下各阻力成分随着附着物厚度增加时的阻力性能进行了预报，结果表明船舶剩余阻力随着附着物厚度的增加而增加，而摩擦阻力随着附着物厚度的增加反而有减小的趋势，总体而言船舶的总阻力随附着物厚度的增加依旧呈增加的趋势。 |
| 作者： | 杨海猛 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 孙江龙;张安平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
