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原文传递高速船舶阻流板降阻机理分析

论文题名：	高速船舶阻流板降阻机理分析
关键词：	高速船舶;尾阻流板;降阻机理;Fluent软件;数值模拟
摘要：	尾阻流板是紧贴着船体艉封板垂直向下延伸的直板形结构，有可调式和固定式两种，其高度数值的数量级一般为船长的10-3。合理的尾阻流板设计，可以有效改善船舶尾部的流场，减小船舶阻力和提高适航性，应用在高速船舶的设计中，已经取得了很好的效果，对其作用机理和优化设计方法进行研究对节能绿色船舶设计具有重要意义。　　本文首先对尾阻流板研究的相关背景技术、基础理论和方法做了系统整理。包括方尾船阻力特性分析，基于《阻力图谱》法预估船舶阻力的方法，使用SOLIDWORKS建立三维船舶数值模型的方法，采用HYDROMAX软件分析静水力和稳性条件的方法及主要流程，介绍流体分析软件FLUENT14.0的新特性以及船舶CFD技术基础。本文利用CFD软件FLUENT，基于压力隐式非定常求解器，使用VOF设置自由液面，通过UDF宏设置定义边界条件，采用PISO求解算法，对船舶进行数值模拟。　　升力、纵倾力矩力矩变化能够改变船舶浮态，影响船尾附近的流场，对船舶的阻力的影响较大，是影响阻流板作用效果的主要因素。因此论文重点研究了升力变化、纵倾力矩变化对船舶阻力影响，进而分析阻流板降阻的作用机理。　　 1)首先对简化后的二维模型在不同速度、不同阻流板、不同吃水情况进行数值分析。并分析在不同阻流板高度下的船体附近流场、升力、纵倾力矩的变化规律，为三维船舶带尾阻流板数值模拟研究奠定基础。　　 2)然后分别对带尾阻流板以及不带尾阻流板的三维船舶在静水中进行模拟计算。对比尾部流场变化，指出尾部流场变化是阻流板降阻产生的一个重要原因;计算出升力差值，使用HYDROMAX进行浮态修正，并再次计算，研究升力的作用对尾阻流板降阻效果;最后分析不带阻流板船舶阻力随倾角变化规律，发现一定情况下，阻流板可以修正船舶过度尾倾，提高螺旋桨工作效率，改善船舶稳性和适航性。
作者：	黄技
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	王天霖
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文