本文關(guān)鍵詞：甌江下游淺吃水肥大船水動(dòng)力性能研究

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【摘要】：甌江是浙江省第二大河流,航道礦石資源極為豐富,但由于目前甌江航道等級(jí)低,通航船舶噸位小,無(wú)法采用水路運(yùn)輸,甌江航運(yùn)不能發(fā)揮其運(yùn)價(jià)低、運(yùn)量大的優(yōu)勢(shì)。為提高甌江航道效率,增加貨運(yùn)量,本文在甌江中下游流域航運(yùn)開(kāi)發(fā)工程實(shí)施基礎(chǔ)上整理了甌江下游的航道要素,主要包括航道寬度、水位和跨航橋梁凈空尺度,并根據(jù)國(guó)內(nèi)的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),分析各航道要素對(duì)船舶型值的限制,結(jié)合船型特征,給出通航甌江下游3000噸級(jí)散貨船的主尺度。為了使新船型能更好的發(fā)揮使用性能及經(jīng)濟(jì)性能,適應(yīng)內(nèi)河航道水深淺彎道多的條件,本文主要從快速性方面展開(kāi)研究。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件的發(fā)展,CFD方法已經(jīng)越來(lái)越廣泛運(yùn)用到船舶設(shè)計(jì)和研究領(lǐng)域;根據(jù)甌江航道的實(shí)際水深狀況,選取一定的水深吃水比,分別計(jì)算了不同水深不同航速下的靜水阻力,比較深水和淺水狀況的阻力差異,分析這類(lèi)船型興波波形的變化,從而進(jìn)一步理解船舶在淺水航行中的阻力變化及淺水效應(yīng)的影響,可為目標(biāo)船船型的優(yōu)化和主機(jī)的選型提供依據(jù)。內(nèi)河航道彎道多,彎曲曲率大,考慮到淺水域肥大船的特點(diǎn),新船型采用轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管螺旋槳。為驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管螺旋槳操縱性的特點(diǎn),本文首先選用一試驗(yàn)導(dǎo)管螺旋槳進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,對(duì)其進(jìn)行敞水?dāng)?shù)值模擬,計(jì)算中對(duì)比不同的旋轉(zhuǎn)方式和湍流模型對(duì)結(jié)果的影響,并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比以驗(yàn)證計(jì)算的可靠性;接下來(lái)為目標(biāo)船設(shè)計(jì)螺旋槳,分析設(shè)計(jì)導(dǎo)管槳的壓力特性,并對(duì)其在一定轉(zhuǎn)角下的水動(dòng)力性能進(jìn)行分析,剖析流場(chǎng)的規(guī)律和導(dǎo)管橫向力的變化特征,結(jié)果表明使用轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管螺旋槳的轉(zhuǎn)船力矩受航速變化的影響小,使用較小的舵角即能產(chǎn)生相當(dāng)操縱效果。最后對(duì)目標(biāo)船與導(dǎo)管螺旋槳的組合進(jìn)行了自航模擬,在此基礎(chǔ)上分析了船槳之間的相互作用規(guī)律,特別是船尾流場(chǎng)對(duì)導(dǎo)管槳推進(jìn)性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：淺吃水肥大船 主尺度 淺水效應(yīng) 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管槳 船槳干擾
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U661
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究的背景和意義9-11
• 1.2 相關(guān)理論的發(fā)展11-16
• 1.2.1 內(nèi)河航道對(duì)船舶尺度影響的研究11-13
• 1.2.2 淺吃水肥大船型的發(fā)展13-14
• 1.2.3 導(dǎo)管螺旋槳的研究14-15
• 1.2.4 船舶CFD的發(fā)展及應(yīng)用15-16
• 1.3 論文的主要工作16-18
• 第2章 航道現(xiàn)狀分析18-34
• 2.1 航道寬度和彎道半徑18-19
• 2.2 通航水位19-21
• 2.3 橋梁狀況21-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 船舶尺度和型線的確定34-40
• 3.1 航道對(duì)船型尺度的限制34-37
• 3.1.1 船長(zhǎng)34
• 3.1.2 船寬34-36
• 3.1.3 吃水和船高36-37
• 3.2 船型及其尺度的確定37-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第4章 帶自由面的船舶阻力預(yù)報(bào)40-56
• 4.1 CFD基礎(chǔ)理論和方法40-46
• 4.1.1 控制方程40-41
• 4.1.2 湍流模型41-43
• 4.1.3 自由液面的模擬43-45
• 4.1.4 壁面處理45-46
• 4.2 STAR-CCM+軟件的介紹46-47
• 4.3 深淺水的數(shù)值計(jì)算47-49
• 4.3.1 計(jì)算模型及網(wǎng)格劃分47-48
• 4.3.2 初始條件和求解設(shè)置48-49
• 4.4 計(jì)算結(jié)果分析49-53
• 4.5 有效功率的對(duì)比53-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 第5章 轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管槳水動(dòng)力性能分析56-75
• 5.1 導(dǎo)管槳數(shù)值驗(yàn)證56-64
• 5.1.1 螺旋槳模型的建立57-58
• 5.1.2 計(jì)算域選取與網(wǎng)格劃分58-60
• 5.1.3 計(jì)算結(jié)果分析60-64
• 5.2 導(dǎo)管螺旋槳的設(shè)計(jì)64-68
• 5.3 目標(biāo)槳敞水性能的計(jì)算68-74
• 5.3.1 壓力特性分析69-70
• 5.3.2 導(dǎo)管轉(zhuǎn)角對(duì)導(dǎo)管舵槳水動(dòng)力性能的影響70-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第6章 船槳干擾水動(dòng)力性能分析75-86
• 6.1 自航試驗(yàn)基礎(chǔ)76-78
• 6.1.1 相似準(zhǔn)則76-77
• 6.1.2 實(shí)船自航點(diǎn)的確定77-78
• 6.2 計(jì)算模型與計(jì)算域78-80
• 6.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析80-84
• 6.3.1 流場(chǎng)分析81-82
• 6.3.2 船槳水動(dòng)力相互干擾分析82-84
• 6.4 本章小節(jié)84-86
• 第7章 總結(jié)和展望86-89
• 7.1 全文總結(jié)86-87
• 7.2 未來(lái)工作展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表或錄用的論文92-93
• 致謝93-95

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1 劉小健;;多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化在船舶水動(dòng)力性能優(yōu)化中的應(yīng)用[J];上海造船;2010年02期

2 王展智;熊鷹;齊萬(wàn)江;姜治芳;;船后槳的布局對(duì)螺旋槳水動(dòng)力性能的影響[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期

3 蘇玉民;張曦;楊亮;;擺動(dòng)尾鰭水動(dòng)力性能的試驗(yàn)和數(shù)值研究[J];海洋工程;2012年03期

4 上官純飛;侯國(guó)祥;;某型仿生船水動(dòng)力性能數(shù)值驗(yàn)證研究[J];船海工程;2013年01期

5 王貴彪;謝永和;;導(dǎo)管槳加裝節(jié)能舵球的水動(dòng)力性能計(jì)算分析[J];船海工程;2013年03期

6 蔣浩;邱磊;;單槳雙舵系統(tǒng)水動(dòng)力性能數(shù)值模擬研究[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2014年02期

7 葉姍;羅薇;劉祖源;周凌;何漢保;;支撐筋對(duì)特殊導(dǎo)管槳水動(dòng)力性能的影響[J];船海工程;2008年06期

8 王詩(shī)洋;解學(xué)參;王超;周劍;黃勝;;參數(shù)選擇對(duì)螺旋槳水動(dòng)力性能的影響[J];船舶工程;2010年06期

9 陳紅梅;蔣技峗;;船舶水動(dòng)力性能的數(shù)值優(yōu)化集成系統(tǒng)研究[J];船舶;2012年02期

10 李新;羅曉園;單樹(shù)軍;甘振海;;基于流固耦合的舵槳水動(dòng)力性能研究和強(qiáng)度校核[J];船舶工程;2012年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬騁;錢(qián)正芳;張旭;杜度;;舵球節(jié)能裝置水動(dòng)力性能的計(jì)算與仿真[A];2004年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

2 馬騁;錢(qián)正芳;王文初;杜度;張旭;;基于槳-舵-舵球干擾分析的螺旋槳水動(dòng)力性能改進(jìn)研究[A];第七屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十九屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集（下冊(cè)）[C];2005年

3 常煜;洪方文;張志榮;劉登成;;對(duì)轉(zhuǎn)槳水動(dòng)力性能的數(shù)值分析[A];2008年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨中國(guó)船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ITTC30周年紀(jì)念會(huì)論文集[C];2008年

4 楊昭龍;鄒早建;;大型水面船舶水動(dòng)力性能綜合分析方法研究[A];2013年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

5 徐亮瑜;楊建民;李欣;;雙駁船系統(tǒng)水動(dòng)力性能及波面升高研究[A];第十四屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第5分會(huì)場(chǎng)：綠色船舶與海洋裝備創(chuàng)新發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化論壇論文集[C];2012年

6 徐亮瑜;楊建民;李欣;;雙駁船系統(tǒng)水動(dòng)力性能及波面升高研究[A];2012年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2012年

7 姚志崇;曹慶明;;槽道槳水動(dòng)力性能數(shù)值分析[A];2008年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨中國(guó)船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ITTC30周年紀(jì)念會(huì)論文集[C];2008年

8 劉登成;洪方文;;導(dǎo)管間隙對(duì)帶前置定子導(dǎo)管槳水動(dòng)力性能的影響研究[A];第二十五屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)暨第十二屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議文集（下冊(cè)）[C];2013年

9 李彥麗;蘇玉民;王曉飛;唐波;;三維拍動(dòng)翼的水動(dòng)力性能研究[A];2008年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨中國(guó)船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ITTC30周年紀(jì)念會(huì)論文集[C];2008年

10 楊立;黃國(guó)富;陳雷強(qiáng);;槳后舵球式推力鰭水動(dòng)力性能分析與設(shè)計(jì)[A];2013年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 通訊員 唐曉偉 記者 李麗云;“數(shù)值水池”引領(lǐng)海洋科研進(jìn)入仿真新世界[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 楊亮;仿金槍魚(yú)擺動(dòng)尾鰭的水動(dòng)力性能與推進(jìn)機(jī)理研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

2 郭春雨;螺旋槳與舵附推力鰭相互干擾水動(dòng)力性能數(shù)值計(jì)算[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

3 馮佰威;基于多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的船舶水動(dòng)力性能綜合優(yōu)化研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

4 葛新發(fā);賽艇水動(dòng)力性能和運(yùn)動(dòng)員機(jī)能的評(píng)定研究[D];武漢理工大學(xué);2004年

5 魏躍峰;浮式鉆井生產(chǎn)儲(chǔ)油輪（FDPSO）水動(dòng)力性能及概念設(shè)計(jì)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

6 鄧銳;阻流板對(duì)雙體船水動(dòng)力性能影響的數(shù)值研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

7 于凱;仿生推進(jìn)器的水動(dòng)力性能理論預(yù)報(bào)與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

8 王兆立;仿胸鰭推進(jìn)系統(tǒng)水動(dòng)力性能理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳建林;甌江下游淺吃水肥大船水動(dòng)力性能研究[D];上海交通大學(xué);2015年

2 馬勇;蹼泳板水動(dòng)力性能數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2003年

3 柳葉;特種舵水動(dòng)力性能研究及槳舵系統(tǒng)數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2012年

4 趙大剛;船—槳—舵—舵球式推力鰭系統(tǒng)水動(dòng)力性能數(shù)值計(jì)算[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

5 李鑫;槳后節(jié)能舵球的水動(dòng)力性能分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

6 胡文婷;帶有舵球式推力鰭的船用舵水動(dòng)力性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

7 朱慶飛;渦流場(chǎng)中仿生擺動(dòng)翼的水動(dòng)力性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

8 焦雅麗;高效噴流舵的水動(dòng)力性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

9 王貴彪;拖網(wǎng)漁船導(dǎo)管槳—舵干擾的水動(dòng)力性能研究[D];浙江海洋學(xué)院;2013年

10 唐波;仿生拍動(dòng)水翼的水動(dòng)力性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

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