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小型高速艇艇型及纵向航行稳定性研究
| 论文题名： | 小型高速艇艇型及纵向航行稳定性研究 |
| 关键词： | 高速艇;几何建模;数值模拟;艇型设计;纵向航行稳定性 |
| 摘要： | 小型高速滑行艇,如高速交通艇、缉私艇、巡逻艇等,因其机动灵活、航速高等优点而得到广泛应用,然而传统的单体高速艇尽管其航速比普通的排水船高,但适航性能却较差,限制了高速艇适用性特别是军用高速艇的发展受到了很大的发展限制。所以本文希望能找到一个在水面中高速航行时,升力系数较大,阻力系数、阻升比以及升力与静排水量比较小,纵向稳定性和航行稳定性较好,颠簸现象大大减轻的高速滑行艇。目前,对于高速艇的水动力性能研究还是个较困难的问题,通常都是船模试验来解决。但是高速艇的纵向稳定性试验由于模型小、航速高,试验条件较为苛刻,这部分研究还不够充分。而通过Fluent数值模拟方法进行研究,能科学的模拟计算高速艇航行情况,经济投入小、重复性好、克服了试验的局限性。 本文将参照国内外一些成熟的高速艇进行几何建模及数值模拟计算,主要模拟计算高速艇的滑行阶段。首先利用Maxsurf建立M型、双M型、燕尾型以及箭尾型四种三维高速艇计算几何模型。然后利用Gambit设定控制域,划分网格进行边界条件设置,随后利用Fluent模拟计算各艇型在不同攻角、不同速度下的静水直航水动力特性及流场分布。再根据Fluent模拟计算出的数据结果,分析比较各艇的水动力特性、流场分布,阻力、升力、压力中心等情况,根据设计的不同侧重来选取与之相适应的艇型。最后再根据Fluent的计算结果对船型进行分析改进,以期减小阻升比、提高升力与静排水量之比、减小压力中心随航态变化的程度。 本文通过数值模拟实验得出了一些有益的结论,对进一步深入研究高速艇水动力性能具有一定的工程实用意义。随着数值模拟技术的发展,用数值方法模拟高速艇的运动状况来研究其运动性能,将成为具有重要意义的解决方案。本文的研究内容和方法为高速艇水动力性能研究提供了可靠的数值计算模型,提出了一些经验及建议,为今后的研究起到铺垫作用。 |
| 作者： | 杨超 |
| 专业： | @@ |
| 导师： | 周玉龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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