原文传递
双体滑行艇水动力性能优化设计及预报
| 论文题名： | 双体滑行艇水动力性能优化设计及预报 |
| 关键词： | 双体滑行艇;动网格技术;航行姿态;优化设计;水动力性能;数值计算 |
| 摘要： | 双体滑行艇由于其独特的船体结构以及与单体滑行艇不同的槽道减阻效应,得到了航运界的青睐,然而,长期以来其船型的优化设计与水动力性能的预报都是立足于模型实验以及由模型实验总结的经验公式,而通过数值预报方法优化船型并预报其水动力性能一直都存在较大的困难。近年来,随着高性能计算机硬件的迅猛发展和一些较成熟的CFD商业软件在船舶工业上的广泛应用,各种预报船舶水动力性能的CFD方法开始在船舶性能的研究中逐步发挥作用,使其逐渐成为船舶水动力性能试验研究的一种辅助手段。本文基于CFD技术,对某双体滑行艇的水动力性能进行了优化设计和预报。 首先,研究了基于单自由度动网格技术和普通排水式船舶数值模拟的两种三维滑行艇水动力性能的数值预报方法,并分别预报了某滑行艇在高速航行时的水动力性能,计算结果与试验结果的对比分析表明,基于单自由度动网格技术的方法能更好地模拟滑行艇的阻力性能。 其次,参考相关文献资料,采用CAD、GAMBIT以及CATIA软件设计出某双体滑行艇的三维模型。采用Savitsky公式和姆雷公式分别对艇体进行航行姿态估算,采用基于单自由度动网格技术的方法对该双体滑行艇水动力性能进行数值计算,将计算得到的阻力曲线与某文献中的阻力曲线进行定性对比分析,发现基于Savitsky公式估算航行姿态所得到的阻力随航速的变化趋势与文献值一致。该结果表明,将Savitsky公式估算航行姿态与基于单自由度动网格技术的数值计算方法相结合,是一种可行的双体滑行艇阻力性能预报方法,这为双体滑行艇的艇型优化研究提供了一种可行数值研究方法。 最后,论文对双体滑行艇的船型进行优化设计,分别研究了槽道相对宽度、槽道相对高度、槽顶斜升角、片体折角线相对宽度、片体斜升角、重心纵向位置、横剖面形状以及槽道嵌入形式等关键船型参数对其水动力性能的影响,得到了一些有益的结论,为双体滑行艇的艇型优化设计与阻力预报工作提供了一定的参考。 |
| 作者： | 卢溦 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 庞永杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
