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大型集装箱船风载荷理论分析及计算
| 论文题名： | 大型集装箱船风载荷理论分析及计算 |
| 关键词： | 成分分离型;风载荷系数;力矩系数;数值风洞;集装箱船;离散格式;湍流模式 |
| 摘要： | 近年来，国际油价的不稳定，加之不断增强的环保意识，驱动了在实际海况中，对于船舶燃油高效性，经济性的绿色船舶更长远的需求。因此，为了提高经济效率，减少船舶的营运成本和社会效益，船舶节能减排是一个不容忽视的问题。 近年来，船舶大型化日益显著，船舶水面以上体积越来越庞大，受风面积增大，风载荷对其影响也越来越大。因此，对于上层建筑体积庞大的船舶，进行风载荷的评估是很有必要的。尤其是大型化比较显著的集装箱船，其与油船，散货船等其它排水型船不同，集装箱船由于堆放集装箱，水面以上的体积比水面以下要大得多，因此受到风载荷的影响势必也会更大，因此对集装箱船的燃油消耗，安全航行以及航行轨迹存在很大影响。 因此本文研究国内外船舶风载荷进展，风载荷在其它领域的应用，比较分析了现有的计算船舶风载荷方法，例如Isherwood风载荷计算方法，藤原敏文成分分离型风载荷推导法，日本船级社及海事协会提出的风载荷计算方法，这些方法都是基于风洞试验模型计算结果，并且分析大量的实船数据或是在实际海况下测量并总结得到的方法，是目前计算船舶风载荷较为可靠的方法。 计算不同集装箱堆放状态，而进行风洞试验，不但需要大量人力物力，而且耗时较长。本文运用Fortran语言，编写计算程序与实验值进行对比分析，讨论风载荷对船舶外流场及载荷的影响。运用CFD软件数值模拟风洞，考虑非满载状态下集装箱堆放形式不同，通过建立计算集装箱船风载荷模型，不同风向角时，讨论分析风载荷对船舶外流场及载荷的影响，数值模拟结果与实验值进行比较分析。讨论CFD对于计算集装箱船风载荷的影响因素，讨论了网格划分，离散格式和湍流模式等因素的选择不同，对计算集装箱船风载荷过程以及计算结果精度的影响。 |
| 作者： | 张金鹏 |
| 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： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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