近年來我國環(huán)保面臨著嚴峻的考驗,在國家環(huán)保戰(zhàn)略的號召下,大力發(fā)展新能源將是大勢所趨。我國有著漫長的海岸線,海上風能資源豐富,近年來在政府的大力支持下,海上風能開發(fā)成為當下的一個熱門領域;作為海上風電領域中重要的組成部分海上風電維護船,其阻力性能、耐波性能的優(yōu)劣對經(jīng)濟效益會產(chǎn)生影響,因此本文就海上風電維護船船型展開研究,探尋一種阻力性能和耐波性能優(yōu)良的海上風電維護船船型。作為近年來出現(xiàn)的新船型M型船,其在阻力性能和耐波性能方面有著不小的潛力。本文首次將M型船運用到海上風電維護船中,以三體風電維護船為基礎船,結合M型船主要船型特征,確定了M型風電維護船主要船型要素,并進行了船體型線圖設計,隨后運用專業(yè)的船舶設計軟件NAPA對船體型線進行了完善并建模,進而根據(jù)風電維護船具體使用要求對M型風電維護船進行了總布置設計。本文根據(jù)M型船模以及三體船模試驗資料,運用CFD軟件STAR CCM+研究了船體的靜水阻力數(shù)值仿真方法以及船體在規(guī)則波中的迎浪增阻、耐波性能數(shù)值仿真方法,將計算結果與試驗值相對比驗證了CFD軟件的準確性。針對M型風電維護船船底槽道參數(shù)提出了多組船型方案,運用CFD軟件計算了靜水阻力...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題的意義與實用價值
        1.1.1 國內外風電場的發(fā)展及其維護情況
        1.1.2 M型船水動力性能
        1.1.3 選題的意義和實用價值
    1.2 本課題的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 三體船型的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 船舶CFD數(shù)值仿真分析研究現(xiàn)狀
        1.2.3 M型船的阻力性能研究現(xiàn)狀
        1.2.4 M型船的耐波性研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內容
第2章 M型風電維護船船型方案確定與總布置設計
    2.1 船型分析與確定
        2.1.1 三體風電維護船船型分析
        2.1.2 M型船船型分析
        2.1.3 海上風電場維護船船型確定
    2.2 M型風電維護船方案構思
        2.2.1 船體主要要素確定
        2.2.2 船體槽道特征參數(shù)初步確定
        2.2.3 船體圍壁主尺度初步確定
        2.2.4 M型風電維護船型線設計
    2.3 M型風電維護船方案確定
    2.4 M型風電維護船總布置設計
        2.4.1 主船體內區(qū)域劃分
        2.4.2 上層建筑的劃分
    2.5 本章小結
第3章 M型船阻力性能和耐波性能數(shù)值仿真方法研究
    3.1 STAR-CCM+軟件介紹
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 湍流模型
        3.1.3 自由液面的數(shù)值模擬
    3.2 M型船的靜水阻力數(shù)值仿真方法研究
        3.2.1 幾何模型的選擇
        3.2.2 三體船幾何試驗模型
        3.2.3 設定控制域和邊界條件
        3.2.4 網(wǎng)格的劃分
        3.2.5 重疊網(wǎng)格技術
        3.2.6 相關參數(shù)設置
        3.2.7 數(shù)值計算結果與驗證
        3.2.8 M型船幾何試驗模型
        3.2.9 M型船網(wǎng)格劃分
        3.2.10 數(shù)值計算結果與驗證
    3.3 迎浪增阻及耐波性數(shù)值仿真方法研究
        3.3.1 數(shù)值波浪水池的建立
        3.3.2 相關參數(shù)設置
        3.3.3 數(shù)值計算結果與驗證
    3.4 本章小結
第4章 M型風電維護船靜水阻力性能研究
    4.1 船型方案的設立
        4.1.1 槽道高度方案
        4.1.2 槽道長度方案
    4.2 M型風電維護船靜水阻力數(shù)值仿真研究
        4.2.1 底部槽道水氣兩相流
        4.2.2 各方案靜水數(shù)值仿真計算結果及分析
    4.3 本章小結
第5章 M型風電維護船迎浪阻力與耐波性能研究
    5.1 M型風電維護船迎浪阻力計算研究
        5.1.1 相關計算參數(shù)設置
        5.1.2 數(shù)值仿真計算
        5.1.3 M型風電維護船槽道參數(shù)對波浪中阻力的影響
    5.2 M型風電維護船耐波性能研究
        5.2.1 M型風電維護船槽道參數(shù)對縱搖運動響應的影響
        5.2.2 M型風電維護船槽道參數(shù)對垂蕩運動響應的影響
    5.3 本章小結
總結與展望
參考文獻
附錄
    附錄1 三體船模迎浪增阻及耐波性驗證數(shù)值表
    附錄2 M型風電維護船靜水阻力數(shù)值表
    附錄3 M型風電維護船迎浪阻力數(shù)值表
    附錄4 M型風電維護船縱搖運動響應數(shù)值表
    附錄5 M型風電維護船垂蕩運動響應數(shù)值表
攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文
攻讀碩士期間發(fā)表的專利
致謝



本文編號：3739772