小型高速双体船运动改善措施研究

发布时间：2017-07-08 09:14

  本文关键词：小型高速双体船运动改善措施研究

  更多相关文章： 高速双体船 艏柱 重量重心 快速性

【摘要】：随着我国居民消费意识的转变,个人购买或用于家庭娱乐、特种用途的排水量小、尺度小的高速双体船越来越受到人们的青睐,是近几年高速发展的一种高性能船舶,在稳性、舒适性、安全性、建造工艺等方面都具有明显优势,因此对这类双体船性能进行研究具有十分重要的意义。不同于常规大型双体船,小型高速双体船在波浪中运动响应复杂,主要是因为其在航行过程中,已不完全是排水航行,某些船型在较高的航速下可以进入滑行状态;并且由于较小的排水量和较高的航速,使得小型高速双体船对波浪的响应敏感:船体型线,尤其是首部型线的轻微改动可能会对运动性能带来较大的影响,同时航态的不同也会对船体阻力性能带来影响。本文针对小型高速双体船的运动改善,尤其是快速性的优化,进行了以下工作:(1)以HWY45排水型高速双体船为研究对象,通过改善艏柱型线,探索阻力变化规律。在排水量和主尺度基本保持不变的情况下,将该船由倾斜艏柱改为垂直艏柱,通过船模拖曳水池试验,确定垂直艏柱对双体船快速性的影响。发现当Fr0.84时,垂直式艏柱相对于倾斜艏柱的减阻比在11.8-20%;当Fr1.1时,垂直式艏柱相对于倾斜艏柱可以实现6.0-21.3%的减阻效果。在该船设计航速28kn时,垂直艏柱可减少16.23%的主机功率。同时,在设计航速段,垂直艏柱的航行纵倾角小于倾斜艏柱,重心处升沉较大,在高速时较为接近正浮航行。(2)以DYD286滑行高速双体船为研究对象,探索由于推进方式不同所引起的航态变化和最佳阻力范围的偏离,以及双体船重量重心与快速性之间的关系。通过船模拖曳水池试验,确定在不同推进方式和不同重量重心下该船快速性的变化。发现低速时,重心前置对总阻力的影响不大;高速时,重心前置使总阻力增加20.4-47.3%。由此可见,高速下由于推进方式的改变引起的重心前置,会引起船体阻力增加,加大主机功率消耗。从而提出改善措施,使常规推进在小型双体船上的应用更加可行。
【关键词】：高速双体船 艏柱 重量重心 快速性
【学位授予单位】：山东交通学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U674.951
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 研究的背景与意义8-11
• 1.2 高速双体船运动性能国内外研究现状11-16
• 1.3 本文主要的工作16-17
• 2 拖曳水池试验17-27
• 2.1 试验设施与仪器17-18
• 2.1.1 试验设施17
• 2.1.2 试验仪器17-18
• 2.2 试验方案与船模18-20
• 2.2.1 试验方案18
• 2.2.2 船模主尺度的确定18-20
• 2.3 试验步骤20
• 2.4 相关理论与阻力换算20-27
• 2.4.1 雷诺定律20-22
• 2.4.2 傅汝德定律22-23
• 2.4.3 船体总阻力基本规律—全相似定律23-24
• 2.4.4 船模—实船阻力换算24-27
• 3 垂直艏柱对双体船快速性的影响27-51
• 3.1 HWY45型双体船简介27-28
• 3.2 船模试验与数据分析28-44
• 3.3 垂直艏柱先进性的理论总结44-50
• 3.3.1 垂直艏柱与斧艏船44-45
• 3.3.2 船型与兴波阻力之间的关系45-48
• 3.3.3 船长L对阻力的影响48-49
• 3.3.4 满载水线首端形状与半进角对兴波阻力的影响49-50
• 3.4 本章小结50-51
• 4 重量重心对双体船快速性的影响51-68
• 4.1 母型船介绍51-52
• 4.2 船模试验与数据分析52-53
• 4.3 船模试验数据及分析53-66
• 4.3.1 轻载状态浮态参数55-57
• 4.3.2 满状态浮态参数57-60
• 4.3.3 不同装载工况下的浮态参数60-66
• 4.4 调整浮态的措施66-68
• 5 结论68-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 在校期间主要科研成果73

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本文编号：533879