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基于CFD的高速滑行艇水动力性能研究
| 论文题名： | 基于CFD的高速滑行艇水动力性能研究 |
| 关键词： | 高速滑行艇;水动力性能;计算流体力学;数值模拟 |
| 摘要： | 随着海洋权益的争夺和滨海资源的开发日益被关注，滑行艇因其良好的机动性能和高速性能得到广泛的应用。滑行艇的水动力性能与安全性紧密相关，但由于滑行艇的特殊性，其水动力性能的研究较常规排水船困难。近年来，随着计算机技术的进步、求解器精度的提高以及网格技术的完善，利用基于CFD理论的数值模拟方法来研究滑行艇的运动已得到越来越广泛的应用。数值模拟技术在研究滑行艇水动力性能方面，已成为具有重要工程意义的解决方案。 本论文主要基于CFD理论，对粘性流场中滑行艇的水动力性能进行了初步计算研究。旨在通过对Fluent软件的学习和应用，分析该方法的可行性和精确性。 首先，对滑行艇在静水中不同航行姿态的运动进行了数值模拟，计算得到了不同航行姿态下的阻力值，并且与经验公式估算值进行了比较。同时，还给出了阻力值随航速变化的曲线，并对滑行艇艇底的动压力及总压力情况进行了考察，结果基本符合实际情况，验证了该方法的可行性。 其次，利用Fluent中的动网格技术，对滑行艇的水动力导数进行了数值计算。计算得到了滑行艇不同漂角斜航、纯横荡和纯艏摇运动时所受到的侧向力及艏摇力矩，并根据理论公式，计算出了相关的水动力导数。 最后，根据流体力学中的波浪理论，采用速度边界造波法模拟得到了数值波浪，为数值水池的研究提供了参考。并采用动网格技术，对滑行艇在波浪中的运动作了初步的研究，对结果进行了定性分析。从结果来看，滑行艇在波浪中运动所受到的阻力及升力满足周期性变化，且变化周期与波浪周期基本一致，符合理论分析的结论。 |
| 作者： | 范伟同 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 梁霄;庄洪宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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