基于流场仿真的舰船测风位置优化及误差修正研究

发布时间：2020-12-28 00:31

　　舰船在海面航行的过程中,风速风向信息是必不可少的海面信息,不仅关系到舰船的航行安全,也为舰载机在船体周围的起降等操作提供辅助信息。由于受舰船结构的影响,舰船周围流场会发生变化,测风数据的准确与测风点选取密切有关,因此需要根据流场特征来合理确定测风位置布置方案,除此之外,测风精度还受其他因素影响,应对测风数据进行误差修正。在对相关文献资料分析研究的基础上,本文基于流场仿真,获得大型舰船周围流场特征,并对舰船测风位置布置方案和测风数据的误差修正展开研究,为舰船测风提供技术支持。首先基于CFD理论,选用标准k-ε湍流模型,通过FLUENT软件对典型护卫舰SFS2进行全尺寸的数值模拟,并与实验数据进行对比,验证所使用的数学模型和研究方法的可行性。然后在对常见的船舶测风位置布置方案进行分析讨论的基础上,针对LHA-1两栖攻击舰的特点进行理论分析,提出相对合理的测风位置布置方案。通过仿真计算,确定不同甲板风风速、风向下舰船流场特征的变化情况,对舰船周围的扰流干扰性进行分析,确定测风位置布置方案,并在测风数据稳定的范围内选取合理的测风支架长度。最后,在仿真计算获得大量风速风向数据的基础上,采用偏最小... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SFS模型

图3.2 SFS2物理模型划分SFS2 实际船型非常复杂，非结构化网格对几何模型的贴合度更好，行网格划分，所以本文选用非结构网格，由 ANSYS ICEM 生成。为模型前部 5 倍船长，模型后部 10 倍船长，左右各 10 倍船宽，垂高。计算域如图 3.3 所示。图 3.3 数值模拟计算域是护卫舰简化模型，但是实际舰船结构非常复杂，和简化模型易划分

哈尔滨工程大学硕士学位论文图3.2 SFS2物理模型.2 网格划分由于 SFS2 实际船型非常复杂，非结构化网格对几何模型的贴合度更好，可以杂区域进行网格划分，所以本文选用非结构网格，由 ANSYS ICEM 生成。长方算域选取为模型前部 5 倍船长，模型后部 10 倍船长，左右各 10 倍船宽，垂直方 10 倍船高。计算域如图 3.3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进FastICA及偏最小二乘法的系统谐波阻抗估计[J]. 林顺富,李扬,汤波,符杨,李东东.  电网技术. 2018(01)
[2]基于船舶空气流场仿真的船舶测风偏差校正方法[J]. 胡桐,漆随平,郭颜萍,王东明.  海洋技术学报. 2017(02)
[3]最小二乘法的统计学原理及在农业试验分析中的应用[J]. 田生昌.  数学的实践与认识. 2015(04)
[4]舰载风速仪测量误差与安装位置的关系研究[J]. 郜冶,谭大力,李海旭,王金玲,刘长猛.  哈尔滨工程大学学报. 2014(10)
[5]船舶摇摆状态下风速测量误差分析与补偿研究[J]. 周亦武,王国锋,赵永生.  仪器仪表学报. 2014(06)
[6]不同护卫舰船型飞行甲板气流场特征研究[J]. 刘长猛,郜冶.  哈尔滨工业大学学报. 2014(03)
[7]载机舰船气流场相关研究综述[J]. 贺少华,刘东岳,谭大力,刘平,颜世伟.  舰船科学技术. 2014(02)
[8]护卫舰气流场数值计算研究[J]. 郜冶,刘长猛.  哈尔滨工程大学学报. 2013(05)
[9]风速风向测量误差补偿算法的研究[J]. 王国峰,赵永生,范云生.  仪器仪表学报. 2013(04)
[10]船测资料与智利外海QuikSCAT风场比较分析[J]. 刘慧,胡松,邹晓荣.  遥感技术与应用. 2012(05)

博士论文
[1]舰船空气尾流场特性数值研究[D]. 王金玲.哈尔滨工程大学 2016

硕士论文
[1]面向对象的热流体系统分布参数建模研究[D]. 刘炜.华中科技大学 2016
[2]基于速度分布控制的涡轮流量计优化设计[D]. 陈铄.中国计量学院 2015
[3]大型舰船定常与非定常气流场数值模拟[D]. 赵永振.哈尔滨工程大学 2012
[4]舰船周围气流场数值模拟方法及分布规律的研究[D]. 吕红.哈尔滨工程大学 2008



本文编号：2942792