两船并行航行水动力特性数值研究

发布时间：2021-04-06 23:52

　　舰船在海上航行和作业时会不断地消耗其储藏的物资,为提高远航舰船的生存能力,保证作战舰船持续具有战斗力,需要进行海上补给。其中,横向补给由于具有品种多、效率高等优势,在补给方式中占主导地位。然而由于两船间的水动力干扰可能会加剧船舶的运动响应,导致补给困难或失败,甚至使船体发生碰撞,因此开展两船并行航行水动力特性数值研究,具有一定的现实和工程意义。本文结合RANS方法,基于重叠网格技术对粘性流体中两船并行航行水动力特性进行数值模拟。首先,对于两船并行补给过程,进行全浪向规则波下响应幅值分析,进而对不规则波下运动响应进行预报,同时计算两船在波浪中不同浪向下的横向力及艏摇力矩。结果表明,波浪从两船两侧入射时的运动响应幅值要大于从两船首尾入射时的情况;不同浪向下,在λ/L_f=1/λ/L_s=0.8之后,两船运动响应幅值均有较大增幅,在λ/L_f=0.5/λ/L_s=0.3和λ/L_f=1.25/λ/L_s=1时,两船横向力和艏摇力矩均有较大增幅;接收船0°¹

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本文的研究背景和意义
    1.2 两船水动力相互作用国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文的主要工作
2 基本理论和方法
    2.1 引言
    2.2 两船并行运动数学模型
        2.2.1 坐标系
        2.2.2 两船并行运动方程
    2.3 数值计算方法
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 湍流模型
        2.3.3 离散方法
    2.4 自由液面的模拟
    2.5 重叠网格技术
    2.6 不规则波中运动响应预报
    2.7 本章小结
3 波浪中两船并行航行水动力特性数值模拟
    3.1 引言
    3.2 造波方法
    3.3 数值方法有效性验证
        3.3.1 计算对象
        3.3.2 计算域及边界条件的选取
        3.3.3 计算网格
        3.3.4 计算工况
        3.3.5 计算结果及分析
    3.4 数值计算
        3.4.1 计算对象
        3.4.2 计算工况
        3.4.3 计算结果及分析
    3.5 不规则波下运动响应预报
    3.6 本章小结
4 波浪中两船并行航行水动力特性影响因素研究
    4.1 引言
    4.2 补给工况对两船并行航行水动力特性的影响
        4.2.1 横向位置的影响
        4.2.2 纵向位置的影响
        4.2.3 航速的影响
    4.3 补给船船型尺度对两船并行航行水动力特性的影响
        4.3.1 船长的影响
        4.3.2 船宽的影响
        4.3.3 排水量的影响
    4.4 本章小结
5 基于正交试验法的两船横向补给方案优选方法研究
    5.1 引言
    5.2 正交试验法概述
        5.2.1 重要概念
        5.2.2 主要步骤
        5.2.3 结果分析方法
    5.3 基于正交试验法的两船横向补给方案设计
        5.3.1 试验目标船
        5.3.2 考核指标确定
        5.3.3 因素与水平选取
        5.3.4 正交试验表设计
    5.4 计算结果
    5.5 结果分析
        5.5.1 直观分析
        5.5.2 方差分析
    5.6 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3122390