氣膜減阻技術(shù),是一種船舶節(jié)能減排實(shí)用技術(shù),其中氣膜減阻裝置開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)是技術(shù)應(yīng)用實(shí)施關(guān)鍵之一。江海直達(dá)船型是國(guó)家打造綜合立體交通走廊實(shí)施長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略中重點(diǎn)發(fā)展的船型,以江海直達(dá)船為研究對(duì)象,探究氣膜減阻裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù),以實(shí)現(xiàn)該類船綜合節(jié)能的目標(biāo),意義重大,符合國(guó)家堅(jiān)持人與自然和諧發(fā)展,綠水青山就是金山銀山的發(fā)展理念。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外關(guān)于氣膜減阻領(lǐng)域的研究,在研究對(duì)象上以往主要針對(duì)中高速船,對(duì)于中低速運(yùn)輸船的研究是近幾年內(nèi)才出現(xiàn)的新方向,其中針對(duì)低速、肥大的大型江海直達(dá)船上的應(yīng)用成果相對(duì)較少,且大多偏向理論研究,工程化應(yīng)用不足。為此,本文采用了理論分析,模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬的綜合方法,研究適用于江海直達(dá)船型的氣膜減阻裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題,為工程化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。本文首先理論分析了江海直達(dá)船氣膜減阻裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn),“噴氣法”氣膜減阻裝置組成模塊,以及影響減阻效果的氣膜減阻裝置關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù),如噴氣級(jí)數(shù)、噴縫位置、噴氣流量、噴氣角度、噴縫尺寸等。接著,采用模型試驗(yàn)研究方法,通過(guò)模型試驗(yàn)總體方案,以及試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃完P(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì),研究噴氣級(jí)數(shù),噴縫位置,噴氣流量等設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)減阻效果的影響;再通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果修正數(shù)值計(jì)算模型,運(yùn)用數(shù)值模擬方法補(bǔ)充模型試驗(yàn)條件下的流場(chǎng)信息,分析出噴氣角度和噴縫尺寸與減阻效果的影響關(guān)系,并探討幾何相似船模氣膜減阻阻力換算方法。最后,以目標(biāo)船節(jié)能效果為目標(biāo),綜合評(píng)估了氣膜減阻裝置對(duì)船舶減阻效果,推進(jìn)效率和能耗的影響,優(yōu)選出目標(biāo)船氣膜減阻裝置設(shè)計(jì)參數(shù)為:在江海直達(dá)船底板距船艏30%L和45%L處布置噴縫,雙級(jí)噴氣,縫寬0.4‰L(L為船舶總長(zhǎng)),噴氣角度90°,噴氣流量大小用噴氣雷諾數(shù)Re_(air)表示,即Re_(air)=178.0。論文研究結(jié)果表明,“噴氣法”氣膜減阻裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用,可有效降低目標(biāo)船的能耗,達(dá)到節(jié)能減排的效果。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U664
【部分圖文】：

實(shí)船氣膜減阻裝置示意圖

氣腔實(shí)物圖

船底噴孔布置圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2825507