【摘要】：全附體保護筒在高海況下耐波性能和水下浮力驅動上浮的研究有重要的理論意義與工程意義,本文分別采用模型試驗和CFD模擬兩種方法進行了研究。在水面漂浮部分,本文提出了一種通過外懸獨立壓載,改善全附體保護筒耐波性能的新方法。針對有無外懸掛獨立壓載全附體浮筒模型,在方形水池開展了微幅規(guī)則波和白噪聲不規(guī)則波耐波性試驗,得出了全附體浮筒的幅頻響應函數(RAO),并運用線性系統(tǒng)理論進行5級海況預報。利用較大波高規(guī)則波試驗,進行了全附體浮筒在波浪中的畸異橫搖現象和縱搖非線性瞬態(tài)響應的研究。此外,通過CFD技術進行了全附體保護筒在5級海況以及大波高規(guī)則波下的響應過程,將模擬結果與試驗結果進行了對比,通過CFD方法對新型減搖方式的機理進行了初步探究。研究結果表明:全附體保護筒在高海況下會發(fā)生畸異橫搖現象;通過采用合適地懸掛獨立壓載能夠達到更好的減搖效果。在水下運動部分,本文對全附體浮筒水下浮力發(fā)射試驗的設計進行了詳細的研究,包括浮筒模型的設計、阻流板展開方式的設計、水下攝像和照明系統(tǒng)的布置、水下發(fā)射裝置的設計以及內測系統(tǒng)的設計等。本文在試驗水池開展了帶有不同大小阻流板的全附體浮筒浮力發(fā)射試驗,開展了不同橫流工況下的全附體浮力發(fā)射試驗,開展了不同水下發(fā)射深度的全附體浮力發(fā)射試驗。通過開展全附體浮筒水下浮力發(fā)射試驗,得出了不同大小阻流板和不同水下發(fā)射深度對全附體浮筒的水動力性能的影響規(guī)律,發(fā)現了不同橫流對全附體浮筒出井過程的影響規(guī)律。另外,本文通過CFD技術模擬了全附體保護筒翼板展開的過程以及水下運動時的流動分離情況。
【圖文】：

作為國土的一部分，擁有著陸地上不可比擬的豐富資源，隨增長，各國科研人員針對海上軍事裝備和海洋資源開發(fā)領域具體研究從淺水到深水甚至超深水不斷邁進。我國在深水及界先進國家存在著巨大差距，我國政府意識到了深海資源開與緊迫性，一方面隨著海洋平臺的廣泛應用，對深水海工技為提高潛艇的海上作戰(zhàn)能力同時保證潛艇的隱蔽性，對潛射。這些研究對我國打破國外海工技術壟斷和增強海上力量有源開發(fā)和海上軍事力量的研究中，所研究物體的形狀也是不一艘軍艦，，物體的形狀決定著其本身的性能。本文討論的全阻流板和四個尾翼的圓柱形物體（圖 1.1），全附體保護筒在體類似，比如潛射無人機的保護筒，海洋平臺的浮筒，水下，海上浮標等。其在高海況下的耐波響應特性以及其在不同出水對相關工程領域有著實際意義。

圖 1.2 具有舷外支架技術的獨木舟浮體幾何外形從而對浮體進行減搖的方法最早被采用，該方法通而增加搖蕩阻尼的方式實現減搖的效果，比較成熟的技術有舭龍丁勇等[13]運用渦格法在考慮俏渦和尾渦的分離與卷起的情況下建砒龍骨構成組合的定常升力的數值計算模型，綜合考慮并利用兩作用，優(yōu)化了艦船減搖鰭流體動力的設計。李軍[14]介紹了船舶橫法，提出在布置舭龍骨時選取較大的圓弧形舭部可以明顯地節(jié)省龍骨使減搖效果增加近 30%左右。董美華等[15]對常用的減搖方式，指出大型船舶采用綜合減搖裝置比單一減搖裝置更具優(yōu)勢，提綜合減搖技術會有很大的發(fā)展?jié)摿�。種減搖原理是利用浮體在水中搖蕩運動產生的能量給自身施加一的穩(wěn)定力矩，從而達到減搖的目的，典型的代表是減搖水艙。我搖水艙”進行減搖的技術發(fā)生在唐宋時期。但是 1860 年才算出水艙。到了 1880 年，減搖水艙出現在英國皇家海軍的一艘潛艇
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P75;U674.941

【參考文獻】

相關期刊論文 前6條

1 李軍;;船舶橫搖阻尼計算方法與減搖優(yōu)化研究[J];中國航海;2013年04期

2 曲少春;鄭琨;王英民;;圓柱形浮標運動分析與仿真[J];計算機仿真;2010年06期

3 閆學琳;姚國健;;潛艇帶固有初始橫傾應急上浮安全性研究[J];艦船科學技術;2009年12期

4 董美華;馬汝建;趙東;;船舶減搖技術研究進展[J];濟南大學學報(自然科學版);2008年02期

5 錢昆,王言英,王大政;壓力公式的修正及其在波浪荷載計算中的應用[J];海洋工程;1999年03期

6 丁勇,李積德;減搖鰭與舭龍骨組合體定常升力數值計算[J];中國造船;1999年01期

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1 李宏偉;造波理論與方法研究[D];哈爾濱工程大學;2013年

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3 朱海榮;船舶與海洋結構物運動的三維時域方法及應用[D];上海交通大學;2009年

4 錢昆;浮體在大幅波浪中的運動和荷載計算研究[D];大連理工大學;2004年

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2 崔可;航行體出筒以及水下運動的水動力研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

3 馬慶鵬;潛射航行體出筒過程載荷特性的數值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

4 郁程;流動分離及其控制的機理研究[D];上海交通大學;2011年

5 謝廣東;船舶減搖水艙艙液振蕩周期和阻尼特性研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

6 陳常龍;一種新型浮標水動力特性研究及系留系統(tǒng)探討[D];中國海洋大學;2010年

7 黃朝琴;無網格法理論與應用研究[D];中國石油大學;2007年

本文編號：2663443