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船舶微气泡减阻理论分析及试验研究
| 论文题名： | 船舶微气泡减阻理论分析及试验研究 |
| 关键词： | 微气泡;多孔材料;船舶阻力;减阻率 |
| 摘要： | 该文首先对微气泡减阻机理进行了理论分析.对单个微气泡的受力情况进行了剖析,从而得出影响微气泡减阻的主要因素;由于微气泡的运动总是以成群的状态出现,这种运动与单个微气泡的运动又有所不同,因此,该文对这方面的内容也做了初步的研究,以更多的了解减阻过程中的主导因素.在试验研究部分中,根据试验水池的不同,设计了两种模型——小比尺模型和大比尺模型,并分别对其可行性进行了分析.对于微气泡产生装置,考虑到实用及创新等因素,采用了多孔硅材料板.此外,在小比尺模型试验中,还提供了一种断阶喷气试验设计方案,在大比尺模型试验中,采用了首中部同时喷气的方法,这些都是该文试验的创新之处.针对以上所设计的试验方案进行了不同速度、不同喷气量及不同吃水等情况下的微气泡减阻试验.结果表明:减阻率的变化与水流速度、喷气量、船模的吃水,以及有无压浪板有关.当喷气量一定时,水流速度增大,减阻率提高;喷气量与减阻率之间的关系比较复杂,速度一定时,如果喷气量较小,减阻效果就比较差,但当喷气量增大的话,喷射出的气体就会形成一个"拱度",增加了船模的形状阻力,在这种情况下最好采取断阶喷气,把气体引入到湍流边界层中,在这种情况下,船模的形状阻力比较大;船模的吃水对减阻率也有一定的影响,主要表现在波浪大小上,如果吃水较深,波浪影响不到微气泡层的分布,对减阻率不会造成太大影响,如果吃水较浅,波浪就会影响到微气泡层在船模底部的覆盖情况,可能会有部分微气泡从船模两侧泄漏,这样就直接影响到了减阻效果;是否安装压浪板,对减阻率也有较大的影响,从试验结果可以看出,在船模尾部加设了压浪板时,减阻效果明显得到改善. |
| 作者： | 蔡成法 |
| 专业： | 流体力学 |
| 导师： | 詹德新;王慧觉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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