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球艏对游艇粘性流场及阻力影响的计算研究
| 论文题名： | 球艏对游艇粘性流场及阻力影响的计算研究 |
| 关键词： | 大型游艇;球鼻艏;粘性流场;兴波阻力 |
| 摘要： | 大型游艇是一种附加值极高的产品,近年来,国际市场对其需求不断攀升。由于大型游艇的高性能及高标准要求,研发大型游艇不仅是抓住国际市场游艇业巨大商机的经济需要,也是提升我国造船行业设计及建造水平,带动相关产业的发展,促进我国国民经济发展的需要。作为大型游艇自主开发关键技术的基础,相关水动力性能研究无疑具有重要意义。游艇的相对速度(傅汝德数)较高,在排水型船舶中属于高速,减少阻力、提高快速性是优化游艇船型的重要目标之一。 本文针对某一船长为225英尺的豪华游艇,借助CFD方法初步探讨球鼻艏及艏部型线对游艇粘性流场及快速性的影响。在不带球鼻艏及带不同球鼻艏状况下对游艇进行数值模拟,得到各种状况下该游艇艇体流线、表面压力分布、尾部伴流场等粘性流场参数,计算、分析了相应的粘性阻力及兴波阻力变化。数值计算分为不计自由面影响的艇体粘性流场计算及理想流体势流模型下的兴波问题计算两部分。粘性流场计算中利用GAMBIT进行前处理,生成船型及计算域的网格,在给定边界条件下利用计算流体力学商用软件FLUENT求解器求解RANS方程,其中湍流模型及湍流参数的选取是通过多次数值计算实践确定的。理想流体势流模型下的兴波阻力计算采用了船舶流体力学专用软件SHIPFLOW。数值模拟计算结果表明,选用合适的球鼻艏可以较明显地改善游艇流线、降低总阻力、提高快速性。注意到高速游艇的长宽比小于设计航速在相同傅汝德数下的普通高速客船,在重视球鼻艏对游艇兴波阻力影响的同时,也不可忽视球鼻艏对其粘压阻力的影响。 |
| 作者： | 魏炳君 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 高高 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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