發(fā)布時(shí)間：2023-05-27 02:22

　　消防船為用于進(jìn)行水上消防作業(yè)的船舶統(tǒng)稱,不僅要對水上失火船舶進(jìn)行滅火救助,還需對港口、油庫等沿岸設(shè)施進(jìn)行救援工作。在事故發(fā)生時(shí)消防船需盡快趕到現(xiàn)場進(jìn)行救援,并需要應(yīng)對火勢不斷改變操縱狀態(tài),因此消防船對快速性和操縱性要求較高。研究消防船水動(dòng)力性能不能僅從船舶本身考慮,還需充分考慮船舶及其螺旋槳相互作用時(shí)的性能,船舶及其螺旋槳的相互作用會(huì)影響船舶快速性與操縱性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及CFD方法的不斷發(fā)展,基于CFD方法對船舶水動(dòng)力性能的數(shù)值模擬結(jié)果得到了大量驗(yàn)證,但數(shù)值分析所用船模多是KCS以及KVLCC等標(biāo)準(zhǔn)船模,本文基于CFD方法對大連2號(hào)消防船及其螺旋槳快速性以及操縱性等水動(dòng)力性能進(jìn)行研究。本文以大連2號(hào)消防船及其MAU型5葉螺旋槳作為研究對象,使用Catia軟件對消防船船體和及其螺旋槳進(jìn)行三維建模后,利用Star-CCM+軟件基于RANS方程求解方法對船舶及其螺旋槳進(jìn)行水動(dòng)力性能分析,在數(shù)值計(jì)算過程中,使用Realizable k-ε湍流模型模擬粘性流體流動(dòng)、VOF方法模擬自由液面以及滑移網(wǎng)格法模擬螺旋槳旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。首先完成對大消2號(hào)消防船單船的阻力預(yù)報(bào)以及螺旋槳敞水性能分析,在此基礎(chǔ)上...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的研究內(nèi)容
2 數(shù)值計(jì)算基本理論和方法
    2.1 CFD技術(shù)介紹
    2.2 流體動(dòng)力學(xué)基本方程
        2.2.1 連續(xù)性方程
        2.2.2 動(dòng)量方程
        2.2.3 能量方程
    2.3 數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.1 湍流模型
        2.3.2 自由液面模擬
        2.3.3 網(wǎng)格劃分方法
        2.3.4 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模擬方法
    2.4 本章小結(jié)
3 單船阻力以及螺旋槳敞水性能
    3.1 大消2號(hào)消防船阻力試驗(yàn)
        3.1.1 試驗(yàn)概述
        3.1.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
        3.1.3 靜水阻力試驗(yàn)結(jié)果
    3.2 大消2號(hào)消防船阻力預(yù)報(bào)
        3.2.1 大消2號(hào)消防船建模
        3.2.2 流域設(shè)置以及網(wǎng)格劃分
        3.2.3 邊界條件及初始條件設(shè)定
        3.2.4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果
    3.3 螺旋槳敞水性能分析
        3.3.1 螺旋槳建模
        3.3.2 螺旋槳相似定律
        3.3.3 流域設(shè)置及網(wǎng)格劃分
        3.3.4 邊界條件的設(shè)置
        3.3.5 數(shù)值計(jì)算結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
4 消防船自航因子分析
    4.1 船舶自航試驗(yàn)
    4.2 自航性能數(shù)值分析
        4.2.1 船槳計(jì)算工況
        4.2.2 流域設(shè)置及網(wǎng)格劃分
    4.3 數(shù)值分析結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
5 消防船斜航水動(dòng)力性能研究
    5.1 船舶斜航運(yùn)動(dòng)
    5.2 流域設(shè)置以及網(wǎng)格劃分
    5.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果
        5.3.1 船舶斜航水動(dòng)力數(shù)值
        5.3.2 船體壓力分布
        5.3.3 自由液面計(jì)算結(jié)果
        5.3.4 斜航螺旋槳水動(dòng)力數(shù)值
        5.3.5 螺旋槳面壓力分布
        5.3.6 螺旋槳軸向速度
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3823707