【摘要】：近年來(lái),我國(guó)在南海島礁的開(kāi)發(fā)建設(shè)力度不斷加大,然而對(duì)于沒(méi)有港口大型船舶無(wú)法靠岸的島礁/島嶼,為了便于人員和物資的投送,一類在船尾部建有可浸濕塢艙的船舶成為聯(lián)通海岸與供給船舶的可行方式,這里的小型運(yùn)輸船能夠在塢艙進(jìn)水后直接駛?cè)?駛出。當(dāng)尾塢門打開(kāi)船舶進(jìn)出時(shí),流體的非線性作用可能會(huì)變得更為顯著,如塢艙內(nèi)外流場(chǎng)及船舶運(yùn)動(dòng)的耦合、塢艙內(nèi)流體晃蕩共振效應(yīng),此時(shí)會(huì)在塢艙內(nèi)部產(chǎn)生往往超過(guò)常規(guī)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象,進(jìn)而影響塢艙內(nèi)小型船舶的正常進(jìn)出。因次,本文有必要針對(duì)含塢艙船舶的水動(dòng)力性能進(jìn)行研究,為類似問(wèn)題分析提供參考。本文較為系統(tǒng)地回顧和總結(jié)了含塢艙船舶水動(dòng)力性能所涉及到的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,然后基于CFD(Computational Fluid Dynamics)方法建立船舶性能分析數(shù)值水池,探討含塢艙船舶的水動(dòng)力性能。具體工作內(nèi)容如下:(1)建立三維高精度數(shù)值波浪水池,考慮網(wǎng)格和時(shí)間步長(zhǎng)的影響并進(jìn)行相應(yīng)收斂性分析,最終確定合適的網(wǎng)格模型和時(shí)間步長(zhǎng),并將數(shù)值模擬結(jié)果與理論值進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證其準(zhǔn)確性,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。(2)對(duì)Wigley-Ⅲ及其改進(jìn)型船模(含塢艙船舶)的波浪繞射問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值模擬分析,分別計(jì)算在不同航速下和不同浪向下約束船模隨外部激勵(lì)所受到的力和力矩。文中將Wigley-Ⅲ模型的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)和勢(shì)流理論結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,此外還探討了改進(jìn)后含塢艙船舶在遭遇不同浪向波浪時(shí)所受的力與力矩?zé)o因次系數(shù)的變化趨勢(shì)。(3)基于動(dòng)網(wǎng)格技術(shù),實(shí)現(xiàn)不同船模在迎浪和45度浪向角情況下的垂蕩和縱搖運(yùn)動(dòng)與流場(chǎng)的耦合求解,并將Wigley-Ⅲ迎浪下的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比,探討了塢艙中是否含有小型浮體情況下船舶在迎浪與斜浪情況下運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。(4)本文最后模擬塢艙內(nèi)含有小型浮體在不同位置處的運(yùn)動(dòng)響應(yīng),探討小船駛?cè)?駛出塢艙過(guò)程的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及其中的多體干擾問(wèn)題,同時(shí)探討船體的運(yùn)動(dòng)是否受約束對(duì)塢艙內(nèi)浮體的影響。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U661.3

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本文編號(hào)：2782142