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舰/舰补给系统中水动力学问题的数值仿真研究
| 论文题名： | 舰/舰补给系统中水动力学问题的数值仿真研究 |
| 关键词： | 舰船海上横向补给;水动力干扰;二维切片法;谱分析法;二阶定常力;定常运动;叠模流 |
| 摘要： | 本文将从理论上研究两船以相同航速在静水或波浪中运动时产生的线性与非线性的水动力干扰效应，为舰船海上横向补给间距、航速以及航向的优选提供一定的技术指导。本文主要开展了以下几方面的工作：1.基于线性势流理论，采用二维切片法(STF)研究波浪中两个浮体以相同航速航行时所产生的水动力干扰效应，通过数值计算预报两浮体的五自由度耦合运动响应。2.研究并提出了一种预报两船在波浪中做耦合运动的三维频域方法。计算中对两船在波浪中水动力干扰的辐射问题简化，即把辐射问题分解为两种情况，一种是船a做摇荡运动而船b不做摇荡运动，另一种是船b做摇荡运动而船a不做摇荡运动，建立了两个浮体在波浪中以一定间距航行时流场速度势的定解条件，并引入三维无航速频域Green函数，采用源汇分布法求解两船的非定常扰动势。3.进而基于三维频域分析方法，采用谱分析法预报不规则波中载重点处两船的三个方向相对运动有义幅值，应舰船海上航行补给需求提出一种有效地优选舰船航速与横向间距的方法。4.同时在三维频域理论的基础上，计及一阶速度势及其耦合项对二阶定常力(矩)的贡献，不考虑二阶速度势的影响，分别采用积分法和微分法等两种近场方法预报单个和两个潜体在波浪中运动的二阶定常力(矩)。5.探讨了采用三维时域理论研究两直壁船在波浪中等速航行时的水动力干扰效应，为时域理论应用于两船运动响应预报做了一些开创性的工作。6.基于势流理论，通过在物表面上直接分布简单分布源，研究两个物体在无界流中航行的附加质量干扰效应；考察了定常力对网格数的敏感度以及基于简化的物面条件计算方法的数值结果精度；另外分别基于不计及自由面效应与计及自由面效应方法研究了两相同浮体在静水中做定常运动时的相互作用力，考虑了航速以及间距对定常干扰力的影响效应。 |
| 作者： | 王建方 |
| 专业： | 流体力学 |
| 导师： | 李积德 |
| 授予学位： | 博士 |
| 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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