本文關(guān)鍵詞：氣墊雙體船減阻節(jié)能機理研究

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【摘要】：隨著科學的進步,船舶制造業(yè)對船舶各項性能的要求也越來越高,快速性已成為現(xiàn)代船舶重要的性能之一,提升快速性的關(guān)鍵就在于減少阻力從而節(jié)省推進功率,即本文所指減阻節(jié)能。雙體船作為一種新型的船舶,在保證其他性能方面大大突破傳統(tǒng)單體船對長寬比的限制,減小水面阻力,而這種船型自身浸水表面積以及體積較大的特點限制了它的阻力特性。氣墊雙體船作為雙體船的一種改進船型,針對了雙體船的上述不足,融合了氣墊船的優(yōu)點,通過墊升的方法來提升雙體船的阻力性能。目前我國對于氣墊雙體船的研究還尚處起步階段,相關(guān)研究資料有限,本課題從雙體船阻力特性出發(fā),進行雙體船三維建模,將原雙體船改裝成氣墊雙體船型,通過CFD流體力學計算方法對改裝前雙體船與改裝后氣墊雙體船在不同墊升高度下的阻力性能進行對比。本文的主要工作內(nèi)容有:(1)根據(jù)雙體船的具體阻力特性和尺寸要求來設(shè)計雙體船模型,并通過ITTC公式計算出該模型受到阻力的理論值曲線和推進功率理論值的曲線;(2)將設(shè)計的雙體船模型進行設(shè)置并導入FLUENT軟件中進行計算,將計算得到的數(shù)值繪制成曲線與理論曲線進行比較,來驗證模擬的可行性;(3)對原模型進行改進,將其改裝成氣墊雙體船,選取3組不同墊升高度計算氣墊的各參數(shù),再分別導入FLUENT中進行設(shè)置和計算,得出阻力曲線和推進功率曲線;(4)將計算后的結(jié)果與原雙體船模型得到的計算結(jié)論進行比對,從而得出具體氣墊雙體船墊升減阻節(jié)能效果預(yù)報分析。
【關(guān)鍵詞】：雙體船 氣墊墊升 氣墊雙體船 減阻節(jié)能 CFD計算
【學位授予單位】：集美大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U661.311
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題研究的背景與意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 雙體船發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國外氣墊雙體船研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 國內(nèi)部分氣墊雙體船研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容12-13
• 第2章 氣墊雙體船減阻原理13-21
• 2.1 雙體船阻力特性13
• 2.2 雙體船阻力影響因素13-16
• 2.2.1 臨界速度與無干擾傅汝德數(shù)13-14
• 2.2.2 片體間距對阻力的影響14-15
• 2.2.3 修長系數(shù)與長寬比對雙體船阻力情況的影響15
• 2.2.4 其他尺寸對雙體船阻力情況的影響15-16
• 2.3 雙體船阻力數(shù)值計算方法16-18
• 2.4 氣墊雙體船阻力特性18-19
• 2.4.1 氣墊墊升功率18
• 2.4.2 氣墊雙體船阻力特性18-19
• 2.5 雙體船氣墊節(jié)能減阻優(yōu)勢19-20
• 2.5.1 傳統(tǒng)雙體船阻力性能不足之處19
• 2.5.2 側(cè)壁式氣墊船阻力性能不足之處19
• 2.5.3 氣墊雙體船減阻先進性19-20
• 2.6 本章小結(jié)20-21
• 第3章 船型參數(shù)設(shè)計及三維建模21-37
• 3.1 主尺度確定21-22
• 3.2 船體三維建模22-23
• 3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計以及重量重心計算23-30
• 3.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計23-30
• 3.3.2 重量重心計算30
• 3.3.3 總重及總重心高核算30
• 3.4 阻力與推進功率理論計算30-36
• 3.4.1 浸濕體積，，吃水以及濕表面積計算30-31
• 3.4.2 阻力計算方法31
• 3.4.3 摩擦阻力計算31-32
• 3.4.4 剩余阻力計算32-34
• 3.4.5 總阻力計算34-35
• 3.4.6 推進功率計算35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 基于CFD的雙體船數(shù)值分析37-50
• 4.1 流場數(shù)值計算的方法概述37-39
• 4.1.1 控制方程的離散37-38
• 4.1.2 邊界條件分類38-39
• 4.2 CFD計算基本數(shù)學模型及方程39-40
• 4.3 雙體船模型CFD計算40-43
• 4.3.1 流場計算域建模40-41
• 4.3.2 區(qū)域網(wǎng)格劃分41-43
• 4.3.3 流域邊界條件設(shè)置43
• 4.3.4 殘差分析43
• 4.4 雙體船模型數(shù)值模擬43-48
• 4.5 計算結(jié)果校核48-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 第5章 基于CFD氣墊雙體船數(shù)值分析以及節(jié)能減阻性能預(yù)報50-74
• 5.1 氣墊墊升參數(shù)計算50-52
• 5.1.1 片體間空氣泄流流速計算50
• 5.1.2 氣墊內(nèi)空氣流量計算50-51
• 5.1.3 靜水墊升風機所需功率計算51-52
• 5.2 氣墊雙體船CFD模擬52-53
• 5.3 計算結(jié)果分析53-63
• 5.3.1 船體水下部分周圍水域流場速度分布分析54-57
• 5.3.2 船體水下部分表面壓力分布分析57-59
• 5.3.3 船體周圍流場矢量分布分析59-62
• 5.3.4 阻力升力報告62-63
• 5.4 減阻節(jié)能性能分析預(yù)報63-72
• 5.4.1 阻力曲線比較63-65
• 5.4.2 升力與升阻比變化曲線比較65-67
• 5.4.3 推進功率比較67-70
• 5.4.4 節(jié)能性能比較70-72
• 5.5 結(jié)論分析72-73
• 5.6 本章小結(jié)73-74
• 第6章 結(jié)論與展望74-75
• 6.1 結(jié)論74
• 6.2 展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-78
• 在學期間所發(fā)表的學術(shù)論文78

【參考文獻】

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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本文編號：611824