為探索多船編隊航行減阻可行性,開展典型編隊形式下的興波阻力計算與分析研究。采用基于Dawson法的2階面源法,對4艘Wigley船以單縱列、雙縱列和"三體船"式編隊等3種編隊方式航行時的興波阻力進(jìn)行計算分析。通過對比分析可知,在F n處于0.3～0.5區(qū)間,采取單列縱隊可望得到較好減阻效果;在F n處于0.45～0.65區(qū)間,采取"三體船"式編隊可望得到較好減阻效果。在不同航速下,通過改變各船間的相對位置,可獲得減阻效果。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(17)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

Wigley船型示意圖Fig.1ShipfromoftheWigleyship

lijbij如圖1所示。Wigley船作為阻力計算的標(biāo)準(zhǔn)模型之一，廣泛用于阻力特性分析和計算方法驗證。參考“海上列車”設(shè)想，取4艘Wigley船組成編隊單元，采取單縱列、雙縱列和“三體船”式編組等3類典型編隊方式，編隊方式及主要隊形參數(shù)的定義如圖2所示。其中，單縱列航行編組方式的參數(shù)主要為各船間的縱向間距，雙縱列航行編組方式和“三體船”式編組方式的參數(shù)進(jìn)一步增加各船之間的橫向間距。表1Wigley主要船型參數(shù)Tab.1ParametersoftheWigleyship參數(shù)數(shù)值L/B10.0B/T1.60CB0.44Cp0.44CM0.44圖1Wigley船型示意圖Fig.1ShipfromoftheWigleyship圖2編組航行方式與主要隊形參數(shù)Fig.2Formationsoftheshipsanditsparameters.1.2興波阻力計算方法考慮興波阻力是中高航速下船舶阻力的主要成分，本文主要對興波阻力系數(shù)進(jìn)行分析。采用基于Dawson法的2階面源法[4]，取線性自由面條件，船體保持浮態(tài)固定，船體保持固定的初始縱傾和升沉，不隨速度的增大和船體壓力分布變化而變化。計算程序以多體船興波阻力預(yù)報程序為基礎(chǔ)進(jìn)行微調(diào)，適應(yīng)更多種不同航行編組隊形的要求。采用上述計算程序，對Wigley單船計算結(jié)果與模型試驗結(jié)果[5]進(jìn)行對比，如圖3所示。計算結(jié)果與模型試驗結(jié)果相比，趨勢基本吻合，精度可接受。2減阻分析2.1單列縱隊航行阻力分析lijl12=l23=l34l12FnCw1Cw04艘Wigley船排成一列縱隊航行，考慮各船縱向間距相同的情況，即，分別取0.25，0.5，0.75倍水線長，航速區(qū)間取長度傅汝德數(shù)為0.2～0.8。計算中將4艘船看成一個整體，計算域在縱向取9倍單船水線長，在橫向取1.5倍單船水線長。取水線長度為單位長度1，船體縱向分40個面網(wǎng)格，垂向分14個面網(wǎng)格，自由液面網(wǎng)格總數(shù)約1萬個。通過計算程序

lijbij如圖1所示。Wigley船作為阻力計算的標(biāo)準(zhǔn)模型之一，廣泛用于阻力特性分析和計算方法驗證。參考“海上列車”設(shè)想，取4艘Wigley船組成編隊單元，采取單縱列、雙縱列和“三體船”式編組等3類典型編隊方式，編隊方式及主要隊形參數(shù)的定義如圖2所示。其中，單縱列航行編組方式的參數(shù)主要為各船間的縱向間距，雙縱列航行編組方式和“三體船”式編組方式的參數(shù)進(jìn)一步增加各船之間的橫向間距。表1Wigley主要船型參數(shù)Tab.1ParametersoftheWigleyship參數(shù)數(shù)值L/B10.0B/T1.60CB0.44Cp0.44CM0.44圖1Wigley船型示意圖Fig.1ShipfromoftheWigleyship圖2編組航行方式與主要隊形參數(shù)Fig.2Formationsoftheshipsanditsparameters.1.2興波阻力計算方法考慮興波阻力是中高航速下船舶阻力的主要成分，本文主要對興波阻力系數(shù)進(jìn)行分析。采用基于Dawson法的2階面源法[4]，取線性自由面條件，船體保持浮態(tài)固定，船體保持固定的初始縱傾和升沉，不隨速度的增大和船體壓力分布變化而變化。計算程序以多體船興波阻力預(yù)報程序為基礎(chǔ)進(jìn)行微調(diào)，適應(yīng)更多種不同航行編組隊形的要求。采用上述計算程序，對Wigley單船計算結(jié)果與模型試驗結(jié)果[5]進(jìn)行對比，如圖3所示。計算結(jié)果與模型試驗結(jié)果相比，趨勢基本吻合，精度可接受。2減阻分析2.1單列縱隊航行阻力分析lijl12=l23=l34l12FnCw1Cw04艘Wigley船排成一列縱隊航行，考慮各船縱向間距相同的情況，即，分別取0.25，0.5，0.75倍水線長，航速區(qū)間取長度傅汝德數(shù)為0.2～0.8。計算中將4艘船看成一個整體，計算域在縱向取9倍單船水線長，在橫向取1.5倍單船水線長。取水線長度為單位長度1，船體縱向分40個面網(wǎng)格，垂向分14個面網(wǎng)格，自由液面網(wǎng)格總數(shù)約1萬個。通過計算程序

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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