小水线面双体船波浪增阻特性与运动仿真研究

发布时间：2020-08-10 17:01

【摘要】：随着当前国际社会对于环境保护的呼声越来越高,建设生态友好型船舶的研究已成为当下船舶行业的热门课题之一,而小水线面双体船由于其出色的耐波性和操纵性引起了造船业的广泛关注,因而设计出节能绿色且性能出色的小水线面双体船具有很大的理论意义和实用价值。目前对于小水线面双体船的波浪增阻的研究还比较少,且对于其运动响应的研究大多建立在单一自由度的前提下,并没有考虑各运动间的耦合作用,进行多自由度的运动研究还十分缺乏,因此对于小水线面双体船的波浪增阻特性及运动仿真研究具有十分重要的意义。本文以一艘小水线面双体船为研究对象,对其波浪增阻和运动响应开展了数值研究。主要工作内容有:(1)基于CFD数值仿真软件STAR-CCM~+对小水线面双体船进行了静水阻力的数值研究。针对网格疏密对静水阻力计算结果的影响开展了不确定度分析,并探究了不同潜体间距、不同支柱斜度、单侧双支柱及穿浪式单支柱对小水线面双体船静水阻力的影响。(2)迎浪下支柱形式对小水线面双体船波浪增阻与运动响应的影响研究。模拟了三维数值波浪水池,在静水阻力研究基础上,重点探讨了各支柱形式对小水线面双体船在迎浪情况下波浪增阻的影响,并应用DFBI方法针对各支柱形式对于小水线面双体船运动响应(纵摇、垂荡)的影响作了计算分析。(3)斜浪下小水线面双体船的波浪增阻与运动数值预报研究。选取迎浪情况下波浪增阻性能最优的小水线面双体船形式与初始小水线面双体船,在圆形斜浪数值水池中开展多个典型浪向下小水线面双体船的增阻及运动响应数值计算,初步探讨了船体在考虑三个自由度(横摇、纵摇、垂荡)的情况下在斜浪中的快速性能与耐波性能。本文的研究内容有利于更深入了解小水线面双体船的波浪增阻及耐波性能,相关研究成果将为小水线面双体船的CFD数值计算及其船型设计与优化提供参考。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U674.951

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本文编号：2788373