高海况下的高耐波性滑行艇研究

发布时间：2024-11-02 00:59

　　随着时代不断的发展,人们对船舶性能的需求不断提高,高性能船舶在这种大环境需求下异军突起,其在军用、民用领域都有着广泛的应用。其中,超高速船因其强大的快速性而声名鹊起,引起了人们的广泛关注。滑行艇作为高性能船舶的一种,在很久以前人们便对其进行了研究。于上世纪的初期,人们便将这种依靠水动升力进行运动的高性能艇型进行了量产,并将其投入日常使用。但随着技术的进一步发展,人们对滑行艇适航性的要求也越来越高,因此滑行艇的耐波性研究作为新的研究重点,得到了社会各界的广泛关注。本文基于某海军刚性滑行艇,首先采用Maxsurf对滑行艇进行型线设计,而后采用STAR CCM+计算流体力学软件,基于非稳态RANS方程,选用相应的湍流模型,相应运用重叠网格技术对滑行艇在不同航速下的阻力以及姿态变化进行计算,而后将姿态以及阻力进行对比。为了更好的对滑行艇的性能进行分析,给出了两相流云图、压力分析图以及船艉的波形图。探寻了滑行艇在静水中航行时姿态以及响应随航速的变化规律。探究了滑行状态以及产生海豚运动所需的速度。而后对滑行艇在规则波以及不规则波下的耐波性进行计算。首先研究了规则波下,滑行艇在不同波长船长比下,滑行艇...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文课题背景及意义
    1.2 滑行艇阻力国内外研究现状
        1.2.1 国内滑行艇阻力研究现状
        1.2.2 国外滑行艇阻力研究现状
    1.3 滑行艇耐波性国内外研究现状
        1.3.1 国内耐波性研究现状
        1.3.2 国外滑行艇耐波性研究现状
    1.4 计算分析方法以及CFD软件介绍
        1.4.1 船舶运动响应计算方法
        1.4.2 Star ccm+简介
    1.5 本章小节
2 基本理论
    2.1 势流理论基本假定
    2.2 基本控制方程
        2.2.1 连续性方程
        2.2.2 N-S方程
        2.2.3 RANS方程
    2.3 湍流模型
        2.3.1 标准k-ε模型
        2.3.2 SSTk-ω模型
    2.4 控制方程的离散
    2.5 自由液面的模拟方法
    2.6 本章小结
3 基于CFD技术的高耐波性滑行艇阻力计算
    3.1 研究对象及计算模型
    3.2 计算域的建立及网格划分
        3.2.1 计算域的建立
        3.2.2 网格的划分
    3.3 边界条件的设置
    3.4 DFBI模型
    3.5 其他参数的设置
    3.6 结果分析
        3.6.1 阻力及姿态结果分析
        3.6.2 滑行艇在不同航速下的两相流云图
        3.6.3 滑行艇艇底压力云图分析
        3.6.4 波形图分析
        3.6.5 不同航速下滑行艇阻力及姿态对比
    3.7 本章小结
4 滑行艇耐波性分析
    4.1 数值波浪水池
    4.2 船舶六自由度运动及求解
    4.3 规则波下滑行艇的耐波性研究
        4.3.1 傅里叶变换
        4.3.2 遭遇频率
        4.3.3 频率响应函数
        4.3.4 计算结果
    4.4 影响滑行艇耐波性的影响因素
        4.4.1 不同浪向角对滑行艇在规则波中耐波性的影响
        4.4.2 不同航速对滑行艇耐波性的影响
    4.5 不规则波下滑行艇的耐波性研究
    4.6 本章小节
5 总结与展望
    1 总结
    2 展望
参考文献
附录 A 滑行艇迎浪规则波遭遇频率计算
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：4008771