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均匀流条件下月池水动力特性研究
| 论文题名： | 均匀流条件下月池水动力特性研究 |
| 关键词： | 月池;水池实验;水动力学;计算流体力学;数值计算 |
| 摘要： | 在一些具备特殊功能的船舶上会布置一种垂向上贯穿船体，内外海水相连，腔内有自由液面的月池结构。通常月池设置在船中舯纵剖面处船舶运动最小部位，而该部位恰恰是总纵弯矩最大处，由于结构的不连续性给船体总强度、总振动带来负面影响。此外，由于月池相对于船底而言，是一陷落腔，当船航行时，流体脉动力还常常引发月池局部结构的振动响应，影响船舶的正常航行和工作。所以，有必要对月池的结构和水动力特性加以研究，确保该船的安全航行和正常工作。 本文首先采用计算流体力学软件CFX对实验模型进行数值计算，确定合理的模型尺度及测量设备的安装位置。 然后，在水池环境中开展在均匀流作用及不同攻角的条件下，圆形和方形月池的水动力实验研究，得到了两种典型横剖面形式月池腔体内的液体运动规律以及液体对结构的作用的一般规律，发现在低速条件下月池内流体的振荡现象会导致月池侧壁压力分布的明显变化。 另外，通过对圆形和方形月池的压力分布、压力随Fr数的变化和月池腔内流体高度的变化进行了比较，认为圆形月池比方形月池具有更好的结构和水动力特性。 最后，利用计算流体力学软件CFX，通过数值计算的方法，计算了在典型工况下，圆形和方形月池腔口的周向压力，并与水池实验结果进行了对比分析。分析表明，在目前的理论计算中，定常压力的数值实验与水池实验结果比较吻合，误差较小。但是脉动压力的数值实验与水池实验结果还有一定的差距。 |
| 作者： | 戴伟 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 姚熊亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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