長(zhǎng)久以來(lái)人們就發(fā)現(xiàn)高速船的船行波被限制在船后與航跡線夾角遠(yuǎn)小于Kelvin角19°28’的楔形范圍內(nèi),而且高速船興波中橫波的波幅很小基本以散波為主。這一特殊現(xiàn)象通常也被稱為窄V字型尾跡,窄V字型尾跡和航跡線的夾角也被稱為主要興波角（Apparent wake angle）,對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行研究具有重要的理論和實(shí)際意義。本文在前人的基礎(chǔ)上,對(duì)單體船和雙體船在無(wú)限水深和有限水深情況下定常興波之間的干涉,以及干涉對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)波產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究。通過(guò)理論和數(shù)值方法證明了船舶興波之間的干涉才是造成窄V字型尾跡的最主要原因,其中散波之間的相長(zhǎng)干涉尤為重要。本文的研究系統(tǒng)而深入,極大的拓展了傳統(tǒng)的遠(yuǎn)場(chǎng)波理論,可以給海域監(jiān)測(cè)、自動(dòng)尾跡探測(cè)、興波阻力優(yōu)化以及船池實(shí)驗(yàn)等提供重要的指導(dǎo)和參考。具體來(lái)說(shuō),本文對(duì)比了單體船的艏艉源匯模型、雙體船的并列點(diǎn)源模型這兩種傳統(tǒng)兩點(diǎn)模型和Hogner理論的結(jié)果,并在此基礎(chǔ)上對(duì)上述兩種模型進(jìn)行了優(yōu)化,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了這兩種模型的一些不足之處。對(duì)于雙體船,在高Froude數(shù)時(shí)兩個(gè)片體興波之間橫向干涉的影響是占絕對(duì)主導(dǎo)的,但是在中等Froude數(shù)時(shí)也要考慮每個(gè)片體內(nèi)艏波和艉波之間縱向干涉... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：185 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

高速船波形的衛(wèi)星圖，由Rabaud和Moisy（2014）觀測(cè)

認(rèn)為在Kelvin角內(nèi)的特殊射線角上會(huì)由于非線性波數(shù)變化而形成具有孤立波特性的波峰。Brown等（1989）考慮了很多理想的假設(shè)，其研究結(jié)果表明該峰值出現(xiàn)的角度是定值且為Kelvin角的一半（如圖1.4所示）。Mei和Naciri（1991）則認(rèn)為由周圍環(huán)境波浪造成的船舶運(yùn)動(dòng)可能是產(chǎn)生該非線性孤立波— 3 —

圖 1.5 諾夫哥羅德號(hào)模型，圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)。Fig 1.5 Battleship Novgorod of Tsarist Russia Navy.列工作，才使得主要興波角會(huì)小于Kelvin角這一問(wèn)題再次受到大家的成為研究的熱點(diǎn)。Darmon等（2014）在Kelvin分析的基礎(chǔ)上，將原來(lái)的一個(gè)點(diǎn)改進(jìn)auss分布的壓力場(chǎng)，從理論的角度證明了在Gauss分布的壓力假設(shè)波角ψmax的大小與F是成反比關(guān)系的。Benzaquen等（2014）又將進(jìn)為橢圓形Gauss壓力分布，考慮了壓力分布在不同的長(zhǎng)軸短軸下波形的變化，最終得到的主要興波角雖然會(huì)受到壓力分布形狀不過(guò)仍然與F成反比。Moisy和Rabaud（2014a）也將上述Gauss分應(yīng)用到了自由面上有著非軸對(duì)稱壓力分布的情況，并最終得出主隨著Froude數(shù)增大變化的三個(gè)區(qū)間，即在低Froude區(qū)間ψmax≈ ψKFroude數(shù)區(qū)間ψmax～ 1/F2而在高Froude數(shù)區(qū)間ψmax～ 1/F。用壓

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]船槳舵相互作用的重疊網(wǎng)格技術(shù)數(shù)值方法研究[D]. 沈志榮.上海交通大學(xué) 2014

碩士論文
[1]高速船窄V字形尾跡的分析[D]. 何佳益.上海交通大學(xué) 2016
[2]船舶靜水興波阻力及波形求解分析[D]. 張晨亮.上海交通大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3366629