摘要: |
21世纪已被认为是海洋的世纪。海洋考察、开发利用、海运、海防等都承待高速与高性能舰船,而三体船以其独特的构形、优良的性能成为了目前研究的热点。
本文主要研究斜侧体三体船的阻力性能及侧体布局对阻力性能的影响,主要进行如下工作:首先进行同主尺度、同排水量的直侧体和倾斜侧体三体船船模阻力试验,通过比较分析试验结果发现:在低速时,斜侧体的阻力要比直侧体的阻力略大,而在高速段,斜侧体的阻力要比直侧体的小一些,这也体现了斜侧体的高速优势。然后用CFD软件FLUENT数值模拟试验中所用的斜侧体三体船模的粘性流场,计算其阻力;比较计算值和试验值,二者吻合较好,初步验证了数值模拟的可行性和可靠性。最后,用FLUENT数值模拟不同侧体布局时三体船的粘性流场、计算其阻力。本文中主要考虑侧体的纵向位置、横向位置、倾斜角度的变化,其中有三个纵向位置(0.34L、0.2L、0.1L)、两个横向位置(横向1.734B、横向1.156B)、两个倾斜角度(14度和25度)。计算结果表明:侧体位置在纵向0.2L、横向1.156B、倾斜14度时三体船的阻力性能较优,而且斜侧体三体船所受升力对阻力性能有较大的影响,因此可以通过改变升力来改善阻力性能,这也是斜侧体的一大特点。
本文的研究表明:用FLUENT中的大涡模拟湍流模型模拟带自由液面的三体船的粘性流场是可行的;同时,斜侧体三体船有其自身的特点和优势,这些将为三体船阻力性能的进一步研究提供一定的参考和依据。
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