波浪動力艇試驗研究
發(fā)布時間:2017-11-12 10:11
本文關(guān)鍵詞:波浪動力艇試驗研究
【摘要】:波浪動力艇的研究主要是開發(fā)一套波能吸收裝置,將船體從波浪中獲得的搖蕩動能轉(zhuǎn)化為推動船前進的動力。這項波浪推進技術(shù)在工程上可用于一種不依賴化石燃料、能在海上長時間自主巡航的低速無人艇。該無人艇在波能推進機構(gòu)的減搖作用下,將比同樣尺度的船舶具有更好的耐波性,從而更適合應用在航線既定的海洋數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測警戒或通訊導航任務(wù)中。 本文以模型試驗為主要手段。通過采集和分析模型靜水阻力和波浪中自航試驗的數(shù)據(jù),研究波浪推進裝置的阻力特性和波浪動力艇的整體工作性能。 論文參考現(xiàn)有的波浪動力船結(jié)構(gòu)形式,并結(jié)合海上遠程無人艇的使用要求,在原有雙體快速性試驗船模的基礎(chǔ)上進行改造,為試驗機構(gòu)提供安裝平臺。根據(jù)所采用的被動式擺動水翼波浪推進原理,設(shè)計分析并制作了結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便的試驗機構(gòu)。 試驗數(shù)據(jù)采集方面,波面位移用常規(guī)的有線傳感器測量。為了在大范圍移動且無固定運動參照物的情況下測量試驗艇的運動參數(shù),設(shè)計并組裝了一套基于慣性測量原理的無線數(shù)據(jù)收發(fā)裝置,可實現(xiàn)搖蕩信號的實時測量和傳輸。分別應用LabVIEW和MATLAB軟件,編制了數(shù)據(jù)采集和分析程序。 為估計波能推進裝置產(chǎn)生的推力大小,,估算了船體在靜水中的阻力,并分別對船體和安裝了擺翼機構(gòu)的試驗模型整體進行了拖曳試驗,得出靜水阻力曲線。在模型靜水阻力曲線的基礎(chǔ)上,疊加AQWA軟件計算的一階波浪漂移力,得到波浪中的模型阻力曲線。在拖曳試驗中發(fā)現(xiàn)推進機構(gòu)產(chǎn)生的阻力在航速較高時增長過快,故認為本文中的波浪推進機構(gòu)形式只適用于低速推進。 頂浪和隨浪狀態(tài)下的自航試驗表明:各波浪周期下試驗艇的航速均隨波高線性增長,但增長的速度各不相同。兩種浪向中航速均在船體搖蕩最為劇烈時對波高的變化最為敏感,說明被動擺翼工作時依賴局部垂蕩運動提供動力。擺翼數(shù)值仿真得出了基本正確的推力估值,顯示了水翼軌跡。頂浪時縱搖運動的響應峰值較為尖銳,但總體響應函數(shù)小于隨浪時的值。頂浪的垂蕩響應總大于隨浪。
【學位授予單位】:華南理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:U674.92
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條
1 王亮;王明;吳錘結(jié);;自主推進俯仰震蕩翼型的數(shù)值模擬研究[J];固體力學學報;2006年S1期
2 王志東;叢文超;張淋;李力軍;;自主航行模式下二維擺動尾鰭的推進性能研究[J];江蘇科技大學學報(自然科學版);2010年06期
3 李家良;;水面無人艇發(fā)展與應用[J];火力與指揮控制;2012年06期
4 王肇,宋紅軍,尹協(xié)振;二維翼型非定常運動的渦流場顯示——2俯仰運動和沉浮/俯仰聯(lián)合運動[J];流體力學實驗與測量;2004年04期
5 樊世榮;;利用海浪動力推動船只前進[J];海洋技術(shù);1982年04期
6 楊冠東;;利用波浪力的振動翼推進裝置[J];江蘇船舶;1992年03期
7 張曉慶;王志東;張振山;;二維擺動水翼仿生推進水動力性能研究[J];水動力學研究與進展(A輯);2006年05期
8 封培元;馬寧;顧解忡;;振蕩水翼波能回收在船舶節(jié)能推進中的應用[J];上海交通大學學報;2013年06期
9 金鴻章;王帆;綦志剛;;小型便攜式船舶姿態(tài)測量系統(tǒng)研究[J];儀器儀表學報;2008年07期
本文編號:1175459
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/chuanbolw/1175459.html
最近更新
教材專著