本文關(guān)鍵詞：波浪動力艇試驗研究

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【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(jìn)的動力。這項波浪推進(jìn)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(jìn)機(jī)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(yīng)用在航線既定的海洋數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測警戒或通訊導(dǎo)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(jìn)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(yuǎn)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(jìn)行改造，為試驗機(jī)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(jìn)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(jī)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(yīng)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(jìn)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(jī)構(gòu)的試驗?zāi)Ｐ驼w進(jìn)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(jìn)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的阻力在航速較高時增長過快，故認(rèn)為本文中的波浪推進(jìn)機(jī)構(gòu)形式只適用于低速推進(jìn)。 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(yīng)峰值較為尖銳，但總體響應(yīng)函數(shù)小于隨浪時的值。頂浪的垂蕩響應(yīng)總大于隨浪。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U674.92

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1175459