本文關(guān)鍵詞：基于CFD的高速滑行艇水動(dòng)力性能研究

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【摘要】：隨著海洋權(quán)益的爭(zhēng)奪和濱海資源的開(kāi)發(fā)日益被關(guān)注,滑行艇因其良好的機(jī)動(dòng)性能和高速性能得到廣泛的應(yīng)用�；型У乃畡�(dòng)力性能與安全性緊密相關(guān),但由于滑行艇的特殊性,其水動(dòng)力性能的研究較常規(guī)排水船困難。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步、求解器精度的提高以及網(wǎng)格技術(shù)的完善,利用基于CFD理論的數(shù)值模擬方法來(lái)研究滑行艇的運(yùn)動(dòng)已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。數(shù)值模擬技術(shù)在研究滑行艇水動(dòng)力性能方面,已成為具有重要工程意義的解決方案。本論文主要基于CFD理論,對(duì)粘性流場(chǎng)中滑行艇的水動(dòng)力性能進(jìn)行了初步計(jì)算研究。旨在通過(guò)對(duì)Fluent軟件的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,分析該方法的可行性和精確性。首先,對(duì)滑行艇在靜水中不同航行姿態(tài)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,計(jì)算得到了不同航行姿態(tài)下的阻力值,并且與經(jīng)驗(yàn)公式估算值進(jìn)行了比較。同時(shí),還給出了阻力值隨航速變化的曲線,并對(duì)滑行艇艇底的動(dòng)壓力及總壓力情況進(jìn)行了考察,結(jié)果基本符合實(shí)際情況,驗(yàn)證了該方法的可行性。其次,利用Fluent中的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù),對(duì)滑行艇的水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。計(jì)算得到了滑行艇不同漂角斜航、純橫蕩和純艏搖運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的側(cè)向力及艏搖力矩,并根據(jù)理論公式,計(jì)算出了相關(guān)的水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)。最后,根據(jù)流體力學(xué)中的波浪理論,采用速度邊界造波法模擬得到了數(shù)值波浪,為數(shù)值水池的研究提供了參考。并采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù),對(duì)滑行艇在波浪中的運(yùn)動(dòng)作了初步的研究,對(duì)結(jié)果進(jìn)行了定性分析。從結(jié)果來(lái)看,滑行艇在波浪中運(yùn)動(dòng)所受到的阻力及升力滿(mǎn)足周期性變化,且變化周期與波浪周期基本一致,符合理論分析的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：滑行艇 CFD Fluent 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U674.942
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 CFD基本思想及方法14-24
• 2.1 CFD簡(jiǎn)介14
• 2.2 CFD數(shù)值計(jì)算理論及方法14-21
• 2.2.1 控制方程14-16
• 2.2.2 湍流模型16-18
• 2.2.3 離散方法及離散格式18-20
• 2.2.4 SIMPLE算法20-21
• 2.2.5 自由液面處理方法21
• 2.3 CFD軟件介紹21-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 滑行艇在靜水中運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬24-39
• 3.1 滑行艇滑行基本原理24-26
• 3.2 計(jì)算模型26
• 3.3 航行姿態(tài)的確定26-30
• 3.4 數(shù)值計(jì)算30-38
• 3.4.1 計(jì)算域的選取30
• 3.4.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件的設(shè)置30-32
• 3.4.3 數(shù)值計(jì)算及結(jié)果分析32-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 滑行艇水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)的數(shù)值計(jì)算39-65
• 4.1 計(jì)算方法39-44
• 4.2 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)44-46
• 4.3 UDF方法46-47
• 4.4 數(shù)值計(jì)算47-64
• 4.4.1 斜航運(yùn)動(dòng)47-50
• 4.4.2 純橫蕩運(yùn)動(dòng)50-57
• 4.4.3 純艏搖運(yùn)動(dòng)57-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 滑行艇在規(guī)則波浪中運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬65-76
• 5.1 數(shù)值造波方法65
• 5.2 波浪理論65-66
• 5.3 Fluent數(shù)值波浪模擬66-70
• 5.3.1 數(shù)值水池模型及網(wǎng)格劃分66-67
• 5.3.2 計(jì)算參數(shù)及邊界條件設(shè)置67-69
• 5.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果69-70
• 5.4 滑行艇在波浪中運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬70-74
• 5.4.1 計(jì)算模型與網(wǎng)格劃分71-72
• 5.4.2 計(jì)算參數(shù)及邊界條件設(shè)置72-73
• 5.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果73-74
• 5.5 本章小結(jié)74-76
• 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 致謝81

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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6 趙學(xué)謙;船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度虛擬測(cè)試技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1001133