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三体船及加导流板的阻力预报方法和性能研究
| 论文题名： | 三体船及加导流板的阻力预报方法和性能研究 |
| 关键词： | 三体船;导流板;横向间距;阻力性能;DAWSON方法 |
| 摘要： | 由于现代航运事业发展和军事用途的需求,现代船舶必须具备更高的综合性能,包括高的阻力性能,耐波性能,操纵性能等等,对于常规排水型船而言,由于船型的限制,各方面的性能提升几乎已经达到了一个极限,与同排水量的单体船相比,三体船可以通过船体之间的合理布局,在中高速段减小阻力的同时,提升稳性、增大甲板面积、提升耐波性能等,在军船和民船均有非常广阔的应用前景。 由于导流板对于提高三体船的水动力性能的有效性已经得到了证明,并且已经应用到实船,但是理论上主要是基于粘流理论的商业软件,计算时间较长,而且准确度有待进一步提高。本文基于DAWSON方法编制了三体船兴波阻力计算程序,在此基础上考虑了对于方艉舰船以及对加装导流板的船的特殊处理,对导流板的减阻性能进行了研究。同时为了对比验证计算结果的正确性,利用ICEM软件对相同船型进行建模及网格划分,并用商用CFD软件STAR-CCM+对相同船型进行了计算。 本文首先选取了单体wigley,三体wigley以及一艘三体实用船型,分别用DAWSON方法和STAR-CCM+计算它们的阻力值,并与实验值对比,结果验证了方法的正确性。之后在三体实用船型上加装相当于该三体船主体设计水线长1％,1.5%,2%三种长度的导流板,再分别用两种方法对新船型进行阻力计算,分析并比较了两种方法的计算结果,对导流板长度对于导流板的减阻效果进行了研究。最后考虑了侧体横向位置对于三体船阻力性能的影响,分别用两种方法对两种侧体横向位置,三种导流板长度共6种船型的阻力进行了计算,分析比较了两种计算方法的计算结果,并对三体船横向侧体位置对于不同长度导流板的减阻性能进行了分析研究。 研究表明,DAWSON方法和本文编制的计算程序对预报带导流板三体船阻力是可行的。导流板对于三体船阻力有一个减阻速度区域,不同的侧体横向间距,导流板的减阻速度区域会有所不同,对于侧体横向间距处于主体水线长10%到15%之间的三体船而言,导流板的最佳减阻区间为弗洛德数大于0.35小于0.45段。同时侧体横向间距对于导流板长度的选择有影响,最佳的导流板长度会随着侧体横向间距的变化发生变化,对于侧体横向间距处于主体水线长10%到15%之间的三体船而言,最佳的导流板长度大致处于主体水线长1%到2%之间。这说明艉阻流板的选取不仅与船型及主尺度有关,还与侧体布局有关,艉阻流板与船体具有适配性。 |
| 作者： | 王盟 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李云波 |
| 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 |
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