V型无压载水船设计方法及阻力性能研究

发布时间：2020-05-28 08:26

【摘要】：目前,全球有大量货物依靠船舶进行运输,但是船舶在航行中需要携带一定量的压载水来保证正常的航行,这些压载水给人类的健康、社会经济和生态环境带来危害。针对压载水问题,相关国际组织和国家纷纷出台治理压载水的法律法规,一些压载水处理技术也相应而生,但是这些不能从根本上解决压载水带来的问题。因此,有些国家的研究人员又提出了无压载水船的概念,以求在根本上解决压载水问题。目前无压载水船的设计方案主要有三种:日本的V型NOBS方案、美国的贯通流系统船体方案、荷兰的单一结构船体方案。本文在V型NOBS方案基础上,以26000DWT油船为研究对象,改进型线设计方法、开发快速型线设计和快速建模系统,并对设计船阻力性能进行分析。首先,在母型船横剖面面积不变法的基础上,改进V型无压载水船的型线设计方法,能在倾斜的V型船底生成平坦的部分,使设计更能符合实际的要求;在提出型线设计方法之后,统计设计船型宽的数据,得到设计船型宽与底倾角、平板龙骨的关系;利用VB对AutoCAD的二次开发,实现V型无压载水船在各个底倾角下型线的快速生成,所生成的型线能满足光顺要求。然后,在型线快速生成的基础上,对CATIA软件进行二次开发,实现V型无压载水船的快速建模和静水力要素的提取。通过对静水力要素进行分析,对比系列V型无压载水船的静水力要素与母型船的不同,以及得到系列V型无压载水船的静水力要素随底倾角的变化规律,为V型无压载水船的设计提供参考。最后,在实现V型无压载水船快速建模的基础上,通过采用CFD数值计算的方法,研究V型无压载水船的阻力性能。将母型船阻力的CFD计算值与阻力试验值作对比,验证STAR-CCM+所计算的结果能够满足精度要求;计算系列V型无压载水船的阻力,将阻力结果与母型船作对比,得到V型无压载水船阻力特点,并分析系列V型无压载水船的总阻力、阻力成分随底倾角的变化规律;为了更好的设计V型无压载水船,降低阻力,以球鼻艏的长度和最大宽度为自变量变换球鼻艏,研究球鼻艏的长度和最大宽度对V型无压载水船阻力的影响。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U662

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