發(fā)布時間：2020-09-16 15:16

　　 滑行艇的發(fā)展由來已久,特別是常規(guī)單體艇,該種艇型在風(fēng)浪中易遭受較大的失速和較為嚴重的航行拍擊,從而航行區(qū)域受到限制,而滑行艇在軍用領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛,因而對軍用領(lǐng)域的發(fā)展也受到很大的限制。同時高速時阻力值增加迅速,耐波性較差。解決該類問題,可以通過改變艇型的方式。本文采用Taunton的模型試驗中所測試的C系列單體滑行艇模型作為母型艇型,該系列艇型建立在對世界主流高速艇艇型參數(shù)的統(tǒng)計之上。參考母型船艇型,在系列單體滑行艇模型基礎(chǔ)上,在舭部形成兩對折角線,建立起新的艇型,即雙折角滑行艇。在原母型船模型基礎(chǔ)上形成的第二對折角線與第一折角線間在寬度方向的匹配,兩折角線間滑行面斜升角、以及在舭部折角線間壓浪條高度三個參數(shù)是本文討論的重點,它們對這種新艇型在不同滑行階段阻力以及耐波性都有一定的影響。因此如何取得最優(yōu)的流體動力性能,有必要對該種新艇型進行初步研究。論文中采用基于有限體積法(FVM)的商業(yè)CFD軟件STAR-CCM+對其水動力特性開展研究和分析。首先,在所建立的數(shù)值船池中,采用動網(wǎng)格技術(shù),找到適宜于中高速單體滑行艇的數(shù)值模擬方案。根據(jù)已經(jīng)得到的船模在靜水中航行的試驗數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬的計算值的比較,驗證了本文采用的CFD計算方案的有效性和可靠性。其次,對雙折角滑行艇艇型進行介紹,利用CFD技術(shù)分析其在靜水中的水動力特性。通過與普通系列折角線寬度不同的單體滑行艇在阻力、艇體航行姿態(tài)、艇體自由液面興波、艇底壓力分布等方面的比較,分析在靜水航行時水動力異同,說明雙折角滑行艇在阻力方面的優(yōu)勢。之后,通過對舭部水氣兩相分布和壓力情況分析,闡明了舭部的水動力作用機理。通過對雙折角滑行艇折角線寬、兩折角線間過渡滑行面的斜升角和舭部壓浪條高的增量研究對阻力性能的影響,探究出合適的舭部艇型參數(shù)。最后根據(jù)造波技術(shù)與消波技術(shù)在STAR-CCM+中完成三維波浪水池的建立,在三維波浪水池對雙折角滑行艇規(guī)則波中迎浪狀態(tài)下運動特性進行研究。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U661.3
【部分圖文】：

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文滑行艇可以根據(jù)艇體形狀特點劃分船型，如高速船依據(jù)船體舭部橫剖面的形狀，可分成圓舭型和折角型。具體剖面形狀可以從圖 1.1 中看出，A、B 都屬于圓舭型船，不同的是舭部圓弧弧度不同，一般適用于排水型船，C、D 屬于尖舭型船，其兩者不同的是舭部折角邊個數(shù)不同，滑行艇一般會設(shè)計成尖舭型，D 為常規(guī)的單折角滑行艇舭部剖面，C 是帶有兩個折角邊的滑行艇即為雙折角滑行艇舭部剖面形狀。所謂雙折角滑行艇是指擁有 2 對折角線的艇體。航行于高速或洶涌波浪的現(xiàn)代艦船的船體也許有類似的雙折角船體。這種新艇型在國外應(yīng)用較為廣泛。從圖 1.2 捕鯨船中就可以看出在舭部形成多個折角線，這種艇型在高速滑行時阻力相對較小，所需要的推力也相應(yīng)減小，能夠節(jié)省一定資源。

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文滑行艇可以根據(jù)艇體形狀特點劃分船型，如高速船依據(jù)船體舭部橫剖面的形狀，可分成圓舭型和折角型。具體剖面形狀可以從圖 1.1 中看出，A、B 都屬于圓舭型船，不同的是舭部圓弧弧度不同，一般適用于排水型船，C、D 屬于尖舭型船，其兩者不同的是舭部折角邊個數(shù)不同，滑行艇一般會設(shè)計成尖舭型，D 為常規(guī)的單折角滑行艇舭部剖面，C 是帶有兩個折角邊的滑行艇即為雙折角滑行艇舭部剖面形狀。所謂雙折角滑行艇是指擁有 2 對折角線的艇體。航行于高速或洶涌波浪的現(xiàn)代艦船的船體也許有類似的雙折角船體。這種新艇型在國外應(yīng)用較為廣泛。從圖 1.2 捕鯨船中就可以看出在舭部形成多個折角線，這種艇型在高速滑行時阻力相對較小，所需要的推力也相應(yīng)減小，能夠節(jié)省一定資源。

這種新艇型在國外應(yīng)用較為廣泛。從圖 1.2 捕鯨船中就可以看出在舭部形成多個折角線，這種艇型在高速滑行時阻力相對較小，所需要的推力也相應(yīng)減小，能夠節(jié)省一定資源。圖 1.1 舭部橫剖線圖 圖 1.2 捕鯨船圖 1.3 是 Progression Offshore Performance Boats 企業(yè)所設(shè)計的 F1-54 摩托艇，該艇型在舭部擁有兩對折角邊，且兩滑行面斜升角也有所不同，折角線橫向有一定寬度以保證轉(zhuǎn)彎時迅速且安全，在很大程度上減少水流的噴濺，從而減少飛濺阻力。

【參考文獻】

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本文編號：2820015