本文以帶阻流板的高速排水型船為研究對象,采用模型試驗和CFD數(shù)值模擬相結合的方法,揭示阻流板產(chǎn)生作用的水動力機理,研究阻流板特征參數(shù)對船體水動力的影響,分析船型參數(shù)與阻流板誘導升力間的關系,凝練阻流板誘導升力的預報公式。通過本文的研究發(fā)現(xiàn),阻流板在船體底部產(chǎn)生升力的力學機理在于阻流板通過對流體的阻滯作用在其前方與阻流板高度相關的一定區(qū)域內(nèi)形成旋渦,增加流場壓強。安裝阻流板后會導致船體興波的波幅增加,但合理高度的阻流板能夠減小船體阻力的原因是阻流板可以增加船體的“虛長度”,優(yōu)化船體壓力分布,改善船體航態(tài)和水動力性能。各參數(shù)對阻流板升力作用效果影響的研究結果表明,航速、阻流板高度對阻流板的作用效果起主要影響,吃水、底部斜升角和縱傾角影響效果次之。誘導升力系數(shù)隨航速和阻流板高度的增加而增大,且增加方式均接近二次函數(shù)關系。誘導升力系數(shù)和吃水、底部斜升角以及縱傾角呈弱線性關系,隨著吃水的增大,誘導升力系數(shù)呈現(xiàn)增大趨勢,高速段尤為明顯。船舶中低速時,底部斜升角的存在和適當?shù)目v傾會提高阻流板的作用效果。在獲得各獨立因素對阻流板誘導升力的影響規(guī)律之后,論文中進一步研究了多因素耦合的影響效果,并凝練了囊... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

低y+壁面法網(wǎng)格示意圖

圖 2.2 高 y+壁面法網(wǎng)格示意圖應的高 y+壁面法直接忽略粘性底層的求解，壁面剪界層理論推導出來的。這種方法假設近壁面網(wǎng)格直接種方法的優(yōu)勢在于省去了粘性底層的網(wǎng)格，節(jié)省了計很多粘性底層的流場細節(jié)捕捉并不是很清晰。圖 2.3 全 y+壁面法網(wǎng)格示意圖+壁面法和高 y+壁面法的結合方法，融合了前兩種在混合區(qū)域，通過一個混合函數(shù)來計算耗散、應流場捕捉的精確性又節(jié)省了計算成本。本文的壁面

第 2 章 粘性流體力學基本理論時 y+ 1，因此需要特別精細的網(wǎng)格來捕捉粘性底層近壁面流場，對于較大雷諾數(shù) Re的流動而言，粘性底層往往非常薄，為了更好的額捕捉這一薄層需要付出更高的計算成本，所以這種低 y+壁面法在實際應用中主要用來處理層流流動。圖 2.2 高 y+壁面法網(wǎng)格示意圖與低 y+壁面法相對應的高 y+壁面法直接忽略粘性底層的求解，壁面剪切應力、湍流耗散等都是由湍流邊界層理論推導出來的。這種方法假設近壁面網(wǎng)格直接落在對數(shù)率層中，此時 y+>30，這種方法的優(yōu)勢在于省去了粘性底層的網(wǎng)格，節(jié)省了計算成本，但劣勢也是很明顯，對于很多粘性底層的流場細節(jié)捕捉并不是很清晰。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]阻流板水動力機理的初步計算研究[J]. 鄧銳,黃德波,周廣利,孫華偉,閔景新.  船舶力學. 2012(07)
[2]帶有阻流板的雙體船水動力性能數(shù)值研究[J]. 鄧銳,黃德波,周廣利,孫華偉.  華中科技大學學報(自然科學版). 2011(04)
[3]穿浪雙體船剩余阻力影響因素分析及總阻力預報方法[J]. 馬健,張再夫,李惠敏.  船舶力學. 2011(Z1)
[4]艉擾流板對穿浪雙體船阻力影響的試驗研究[J]. 左文鏘,董文才,夏翔,陸文理.  中國艦船研究. 2006(04)
[5]艦船尾部改型的幾種措施[J]. 紀亨騰,陳加榮,李為.  中國艦船研究. 2006(03)
[6]方艉艦船及加裝尾板的興波阻力計算[J]. 賀五洲,程明道,俞漢祥.  中國造船. 1998(02)
[7]尾壓浪板對高速艇阻力性能的影響[J]. 邵世明,王云才.  中國造船. 1981(01)

博士論文
[1]阻流板對雙體船水動力性能影響的數(shù)值研究[D]. 鄧銳.哈爾濱工程大學 2010

碩士論文
[1]高速船舶阻流板降阻機理分析[D]. 黃技.大連海事大學 2013
[2]阻流板和導流板對滑行艇阻力性能的影響研究[D]. 趙超.哈爾濱工程大學 2013



本文編號：2968338