船舶減搖水艙的結(jié)構(gòu)簡單,并且它能夠在所有航行速度下達到減小橫搖的效果。作為目前廣泛使用的減搖裝置,它特別適用于滾裝船,漁船,巡邏艇,鉆井船,科研船等船舶。由于粘性作用,水艙中液體流動是復雜的,具有強非線性和隨機性。當前,減搖水艙的理論計算還不能用于工程實踐�；谟嬎懔黧w動力學（Computational Fluid Dynamics,CFD）的數(shù)值模擬方法為解決船舶減搖水艙阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)計問題提供了一種新的實現(xiàn)手段。本文以滾裝船為對象,基于CFD的相關(guān)理論,考慮粘度和自由表面的影響。通過使用Ansys Fluent軟件進行數(shù)值模擬,對其減少橫搖進行了一系列工作,主要內(nèi)容如下:（1）基于скийБлаговешен（勃拉革維新斯基）設(shè)計的被動U型減搖水艙的一般方法,設(shè)計了水艙的基本尺寸和相關(guān)參數(shù)。（2）根據(jù)“雙諧搖”的設(shè)計思想,選擇水艙的振蕩周期等于船舶的固有周期,并設(shè)定幅值。為U型被動減搖水艙設(shè)計了7種不同開度的阻尼擋板,并使用Ansys ICEM CFD15.0軟件,分別建立了加裝1塊不同開度阻尼擋板的三維U型水艙模型。緊接著,網(wǎng)格模型被導入Ansys Fluent15.0軟件,以模擬計... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 本文研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外減搖水艙裝置研究近況綜述
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容及要點
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 要點
2 U型減搖水艙和CFD相關(guān)理論
    2.1 水艙設(shè)計的基本思想
    2.2 橫搖微分方程及頻率響應(yīng)
    2.3 數(shù)值計算方法
        2.3.1 k?ε模式
        2.3.2 邊界條件
        2.3.3 自由表面追蹤方法
        2.3.4 Fluent軟件簡介
    2.4 自由液面水艙強迫橫搖數(shù)值模擬
        2.4.1 模型建立
        2.4.2 仿真數(shù)值模擬
    2.5 本章小結(jié)
3 U型減搖水艙的主要尺寸設(shè)計
    3.1 減搖水艙結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.1.1 水艙固有周期的確定
        3.1.2 設(shè)計過程中的注意事項
        3.1.3 減搖水艙的特征數(shù)
        3.1.4 減搖水艙設(shè)計過程
    3.2 水艙阻尼
    3.3 本章小結(jié)
4 U型減搖水艙的強迫橫搖數(shù)值仿真
    4.1 U型減搖水艙阻尼擋板開度設(shè)置
    4.2 建立模型及后處理
        4.2.1 Fluent主要參數(shù)設(shè)置
        4.2.2 CFD數(shù)值計算及結(jié)果分析
        4.2.3 不同邊艙液深的數(shù)值仿真計算
        4.2.4 不同擋板數(shù)量和位置的數(shù)值仿真計算
        4.2.5 不同周期的數(shù)值仿真計算
        4.2.6 不同幅值的數(shù)值仿真計算
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于CFD的減搖水艙流體仿真[J]. 梁利華,張松濤,史洪宇.  計算機仿真. 2012(12)
[2]平面純被動減搖水艙設(shè)計研究[J]. 張培信,李榛,翁徽贛.  船舶與海洋工程. 2012(03)
[3]一種基于計算流體力學的三維船舶橫搖阻尼預報方法[J]. 楊春蕾,朱仁傳,繆國平,范菊.  上海交通大學學報. 2012(08)
[4]船舶減搖水艙控制技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 馬維良,焦儂,賈正余,韋彬.  船舶工程. 2011(06)
[5]基于VOF法的液艙晃蕩數(shù)值模擬及載荷計算[J]. 劉楨兵.  重慶理工大學學報(自然科學版). 2011(03)
[6]基于GAMBIT的艦船全附體幾何建模[J]. 肖冰,石愛國,王驍.  船舶工程. 2010(S2)
[7]減搖水艙的固有頻率和阻尼研究與試驗分析[J]. 梁利華,劉志坤,張松濤.  船舶工程. 2010(03)
[8]粘性流中船舶橫搖阻尼計算[J]. 黃昊,郭海強,朱仁傳,繆國平.  船舶力學. 2008(04)
[9]液艙晃蕩的數(shù)值模擬[J]. 祁江濤,顧民,吳乘勝.  船舶力學. 2008(04)
[10]FLUENT計算任意二維剖面受迫振蕩水動力[J]. 程紅霞,李積德.  中國艦船研究. 2007(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
[2]U型減搖水艙及試驗搖擺臺實驗研究[D]. 賴志昌.哈爾濱工程大學 2001

碩士論文
[1]減搖水艙阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)計及固有周期研究[D]. 孫林.哈爾濱工程大學 2016
[2]減搖水艙嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[D]. 陳欣歆.浙江大學 2014
[3]帶頂部構(gòu)件的矩形液艙大幅晃蕩實驗研究[D]. 孫明.哈爾濱工程大學 2012
[4]強迫運動柱體附加質(zhì)量與阻尼系數(shù)的CFD計算[D]. 羅敏莉.武漢理工大學 2011
[5]數(shù)值波浪水池中船舶輻射繞射的數(shù)值模擬[D]. 方昭昭.上海交通大學 2011
[6]基于CFD的數(shù)值波浪水池技術(shù)及強迫橫搖數(shù)值實驗研究[D]. 尹波.哈爾濱工程大學 2011
[7]船舶減搖水艙艙液振蕩周期和阻尼特性研究[D]. 謝廣東.哈爾濱工程大學 2011
[8]粘性流中船舶橫搖運動的數(shù)值模擬[D]. 紀東方.華南理工大學 2010
[9]船舶性能數(shù)值水池的研究及其若干應(yīng)用[D]. 郭海強.上海交通大學 2009



本文編號：3520848