高海況下的高耐波性滑行艇研究
發(fā)布時間:2024-11-02 00:59
隨著時代不斷的發(fā)展,人們對船舶性能的需求不斷提高,高性能船舶在這種大環(huán)境需求下異軍突起,其在軍用、民用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。其中,超高速船因其強大的快速性而聲名鵲起,引起了人們的廣泛關(guān)注;型ё鳛楦咝阅艽暗囊环N,在很久以前人們便對其進行了研究。于上世紀的初期,人們便將這種依靠水動升力進行運動的高性能艇型進行了量產(chǎn),并將其投入日常使用。但隨著技術(shù)的進一步發(fā)展,人們對滑行艇適航性的要求也越來越高,因此滑行艇的耐波性研究作為新的研究重點,得到了社會各界的廣泛關(guān)注。本文基于某海軍剛性滑行艇,首先采用Maxsurf對滑行艇進行型線設(shè)計,而后采用STAR CCM+計算流體力學(xué)軟件,基于非穩(wěn)態(tài)RANS方程,選用相應(yīng)的湍流模型,相應(yīng)運用重疊網(wǎng)格技術(shù)對滑行艇在不同航速下的阻力以及姿態(tài)變化進行計算,而后將姿態(tài)以及阻力進行對比。為了更好的對滑行艇的性能進行分析,給出了兩相流云圖、壓力分析圖以及船艉的波形圖。探尋了滑行艇在靜水中航行時姿態(tài)以及響應(yīng)隨航速的變化規(guī)律。探究了滑行狀態(tài)以及產(chǎn)生海豚運動所需的速度。而后對滑行艇在規(guī)則波以及不規(guī)則波下的耐波性進行計算。首先研究了規(guī)則波下,滑行艇在不同波長船長比下,滑行艇...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文課題背景及意義
1.2 滑行艇阻力國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)滑行艇阻力研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外滑行艇阻力研究現(xiàn)狀
1.3 滑行艇耐波性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)耐波性研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外滑行艇耐波性研究現(xiàn)狀
1.4 計算分析方法以及CFD軟件介紹
1.4.1 船舶運動響應(yīng)計算方法
1.4.2 Star ccm+簡介
1.5 本章小節(jié)
2 基本理論
2.1 勢流理論基本假定
2.2 基本控制方程
2.2.1 連續(xù)性方程
2.2.2 N-S方程
2.2.3 RANS方程
2.3 湍流模型
2.3.1 標準k-ε模型
2.3.2 SSTk-ω模型
2.4 控制方程的離散
2.5 自由液面的模擬方法
2.6 本章小結(jié)
3 基于CFD技術(shù)的高耐波性滑行艇阻力計算
3.1 研究對象及計算模型
3.2 計算域的建立及網(wǎng)格劃分
3.2.1 計算域的建立
3.2.2 網(wǎng)格的劃分
3.3 邊界條件的設(shè)置
3.4 DFBI模型
3.5 其他參數(shù)的設(shè)置
3.6 結(jié)果分析
3.6.1 阻力及姿態(tài)結(jié)果分析
3.6.2 滑行艇在不同航速下的兩相流云圖
3.6.3 滑行艇艇底壓力云圖分析
3.6.4 波形圖分析
3.6.5 不同航速下滑行艇阻力及姿態(tài)對比
3.7 本章小結(jié)
4 滑行艇耐波性分析
4.1 數(shù)值波浪水池
4.2 船舶六自由度運動及求解
4.3 規(guī)則波下滑行艇的耐波性研究
4.3.1 傅里葉變換
4.3.2 遭遇頻率
4.3.3 頻率響應(yīng)函數(shù)
4.3.4 計算結(jié)果
4.4 影響滑行艇耐波性的影響因素
4.4.1 不同浪向角對滑行艇在規(guī)則波中耐波性的影響
4.4.2 不同航速對滑行艇耐波性的影響
4.5 不規(guī)則波下滑行艇的耐波性研究
4.6 本章小節(jié)
5 總結(jié)與展望
1 總結(jié)
2 展望
參考文獻
附錄 A 滑行艇迎浪規(guī)則波遭遇頻率計算
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:4008771
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文課題背景及意義
1.2 滑行艇阻力國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)滑行艇阻力研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外滑行艇阻力研究現(xiàn)狀
1.3 滑行艇耐波性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)耐波性研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外滑行艇耐波性研究現(xiàn)狀
1.4 計算分析方法以及CFD軟件介紹
1.4.1 船舶運動響應(yīng)計算方法
1.4.2 Star ccm+簡介
1.5 本章小節(jié)
2 基本理論
2.1 勢流理論基本假定
2.2 基本控制方程
2.2.1 連續(xù)性方程
2.2.2 N-S方程
2.2.3 RANS方程
2.3 湍流模型
2.3.1 標準k-ε模型
2.3.2 SSTk-ω模型
2.4 控制方程的離散
2.5 自由液面的模擬方法
2.6 本章小結(jié)
3 基于CFD技術(shù)的高耐波性滑行艇阻力計算
3.1 研究對象及計算模型
3.2 計算域的建立及網(wǎng)格劃分
3.2.1 計算域的建立
3.2.2 網(wǎng)格的劃分
3.3 邊界條件的設(shè)置
3.4 DFBI模型
3.5 其他參數(shù)的設(shè)置
3.6 結(jié)果分析
3.6.1 阻力及姿態(tài)結(jié)果分析
3.6.2 滑行艇在不同航速下的兩相流云圖
3.6.3 滑行艇艇底壓力云圖分析
3.6.4 波形圖分析
3.6.5 不同航速下滑行艇阻力及姿態(tài)對比
3.7 本章小結(jié)
4 滑行艇耐波性分析
4.1 數(shù)值波浪水池
4.2 船舶六自由度運動及求解
4.3 規(guī)則波下滑行艇的耐波性研究
4.3.1 傅里葉變換
4.3.2 遭遇頻率
4.3.3 頻率響應(yīng)函數(shù)
4.3.4 計算結(jié)果
4.4 影響滑行艇耐波性的影響因素
4.4.1 不同浪向角對滑行艇在規(guī)則波中耐波性的影響
4.4.2 不同航速對滑行艇耐波性的影響
4.5 不規(guī)則波下滑行艇的耐波性研究
4.6 本章小節(jié)
5 總結(jié)與展望
1 總結(jié)
2 展望
參考文獻
附錄 A 滑行艇迎浪規(guī)則波遭遇頻率計算
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:4008771
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