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原文传递低速肥大船型气幕减阻研究

论文题名：	低速肥大船型气幕减阻研究
关键词：	大型货船;肥大船体;粘性阻力;气幕减阻
摘要：	随着国内外航运业的发展，以油船、货船、集装箱船为代表的低速肥大船型在交通运输中的地位日益重要，这类船型以粘性阻力为主，兴波阻力较小，所以如何减小粘性阻力是个重要的研究方向。而近年来随着国家提出节能减排的战略需要，气泡减阻作为一种环保节能的减阻方式，对于提高能源利用率，实现经济发展和生态环境保护双赢具有重要的研究意义。　　实验和理论研究表明，在平板下喷气能够有效减小其在水中的阻力，一些研究机构开展的的船模实验也验证微气泡技术能够有效减小模型的摩擦阻力，但是由于实船与船模的差异和工艺技术因素，导致微气泡技术尚不成熟，未在实船上推广，而且针对低速肥大船型的微气泡减阻相关研究也较少，本文即是以江海直达船为对象，在其底部喷气，研究微气泡在船底的分布规律，以及相关参数对喷气减阻效果的影响，提出一种成熟的微气泡减阻措施和气泡控制方案。　　先使用数值模拟软件FLUENT模拟计算船型的粘性阻力，根据获得的流场详细信息，改变喷气流量、来流速度及喷口数量、并分析比较，得出气泡稳定性好、覆盖面积大的最佳减阻技术方案。再辅以船模试验进行验证，最终得到可行性较好的喷气方案。通过研究得出以下结论：　　 ①低速肥大船型通过在船底喷气，能够获得一定的摩擦阻力减阻率。　　 ②在船模首部喷气，流量低的时候气泡不能够完全覆盖船底，首部和中部同时喷气，能在船底产生足够范围的气泡层。　　 ③来流速度较低时，气泡横向逃逸严重，来流速度增加，有利于减小气泡横向逃逸，促进气泡沿船底运动，有利于减阻。　　 ④气流量增大，减阻效果变好，存在一个有效气流量，超过该气流量，减阻效果不再继续增加。　　 ⑤喷气会影响船的浮态，相同流量下，首部中部多级喷气，减阻效果要好于首部单级喷气　　 ⑥当喷气速度较小时，改变喷气角度减阻效果变化不大。　　 ⑦一定喷气流量下，适当增大喷口面积，有利于气泡的均匀分布。
作者：	张郑
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	陈克强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文