本文關鍵詞：排水型圓舭折角高速船阻力數(shù)值仿真及其計算方法研究

  更多相關文章： 圓舭折角 高速船 CFD NAPA 剩余阻力系數(shù) 計算程序

【摘要】：排水型高速船通常采用U型和V型兩種形式,圓舭折角船型是具有折角型線和圓舭型線各自優(yōu)點的新型高速船體型,具有良好的阻力和耐波性能,在水上執(zhí)法和交通引航等方面有著廣泛的應用。船舶阻力是最重要的性能之一,其研究方法有:理論研究、船模試驗和數(shù)值仿真。在船舶的設計過程中,應用理論研究方法較為方便,但對復雜的問題往往獲得的只是基本定性的解決。船模試驗是最重要的方法,能夠獲得問題定性和定量的解決,但常受到許多條件的制約。近來隨著計算流體力學CFD的發(fā)展完善和數(shù)值方法的進步,利用數(shù)值仿真的方法對船舶阻力進行分析和預報備受青睞。本文對圓舭船型、折角船型和圓舭折角船型的船體型線進行了分析,并對其相關阻力性能做了介紹。在此基礎上,選取一艘性能優(yōu)良的圓舭折角高速船為研究對象,以該船型為母型船,派生出新的船型,形成系列船型。然后利用NAPA軟件對系列船型進行型線建模,通過靜水力計算模塊可得出在不同吃水情況下的相關參數(shù)。本文基于CFD對該母型船進行阻力數(shù)值仿真,將仿真結果與其試驗值進行了比較,用以驗證該方法的可靠性。然后應用上述方法對NAPA建立的系列船型進行阻力數(shù)值仿真,得到各個船型在不同工況下的仿真數(shù)值。根據(jù)傅汝德假定定律,將阻力仿真結果進行歸納整理和計算,得到每種工況下的剩余阻力系數(shù),從而生成剩余阻力系數(shù)對排水量長度系數(shù)和傅汝德數(shù)的關系圖譜,為圓舭折角高速船的阻力估算提供較為快捷的途徑。為了更好的實現(xiàn)船舶阻力的分析和預報,以便能夠達到快速計算阻力,本文利用Visual Basic 6.0開發(fā)出用于圓舭折角高速船的阻力計算程序。該阻力計算程序分為剩余阻力、摩擦阻力和總阻力三個計算模塊。在該阻力計算程序中,通過輸入相關的計算參數(shù),執(zhí)行相應的程序命令,會自動輸出相關數(shù)值,可迅速和準確的估算阻力數(shù)值。本文所得的剩余阻力系數(shù)圖譜及開發(fā)的阻力計算程序,對該類船型的阻力研究具有一定的參考價值,可為該類船型的阻力估算提供快捷途徑,具有一定的實用性和工程實際意義。
【關鍵詞】：圓舭折角 高速船 CFD NAPA 剩余阻力系數(shù) 計算程序
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U661.311
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題的背景和意義12-13
• 1.2 課題的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 排水型圓舭折角高速船研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 船舶阻力數(shù)值仿真研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 船舶阻力計算方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題的研究內(nèi)容16-18
• 第2章 船舶阻力研究方法及CFD理論18-26
• 2.1 船舶阻力研究方法18-20
• 2.1.1 理論研究方法18
• 2.1.2 試驗方法18-19
• 2.1.3 數(shù)值模擬19-20
• 2.2 CFD阻力仿真原理20-25
• 2.2.1 建立控制方程20-23
• 2.2.2 初始條件和邊界條件23
• 2.2.3 網(wǎng)格劃分23-24
• 2.2.4 控制方程的離散24-25
• 2.2.5 求解及收斂性的判定25
• 2.3 本章小結25-26
• 第3章 圓舭折角系列船型設計及靜水力性能計算26-44
• 3.1 船體型線分析26-32
• 3.1.1 圓舭船型26-28
• 3.1.2 折角船型28-30
• 3.1.3 圓舭折角船型30-32
• 3.2 系列船型設計與靜水力性能計算32-43
• 3.2.1 船型參數(shù)分析32-34
• 3.2.2 系列船型設計34-35
• 3.2.3 NAPA簡介35-36
• 3.2.4 系列船型建模36-39
• 3.2.5 系列船型靜水力性能39-43
• 3.3 本章小結43-44
• 第4章 圓舭折角系列船型阻力仿真計算與分析44-57
• 4.1 圓舭折角高速船阻力仿真計算44-52
• 4.1.1 FINE/Marine仿真軟件簡介44
• 4.1.2 阻力數(shù)值仿真方法研究44-51
• 4.1.3 系列船型阻力仿真結果51-52
• 4.2 系列船型剩余阻力系數(shù)計算及圖譜生成52-56
• 4.2.1 阻力相似定律52-54
• 4.2.2 傅汝德?lián)Q算法54-55
• 4.2.3 剩余阻力系數(shù)計算55
• 4.2.4 剩余阻力系數(shù)圖譜生成55-56
• 4.3 本章小結56-57
• 第5章 基于VB的圓舭折角船型阻力程序開發(fā)57-69
• 5.1 程序開發(fā)思路57-58
• 5.2 圓舭折角高速船阻力計算程序58-64
• 5.2.1 系統(tǒng)主界面58-59
• 5.2.2 剩余阻力計算程序59-62
• 5.2.3 摩擦阻力計算程序62-64
• 5.2.4 總阻力計算程序64
• 5.3 計算實例比較64-68
• 5.3.1 概述64
• 5.3.2 實船阻力計算64-65
• 5.3.3 程序阻力計算65-68
• 5.3.4 計算結果比較68
• 5.4 本章小結68-69
• 結論與展望69-71
• 參考文獻71-75
• 附錄75-89
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文89-90
• 致謝90-91
• 附件91-95

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鄧銳;黃德波;李佳;;從幾種船型阻力的數(shù)值計算探討FLUENT軟件[J];船舶工程;2010年02期

2 劉中勇;高速艇尾部型線設計探討[J];水運科技情報;1996年04期

3 周占群,宋家瑾,謝克振,葉炳金,沈鴻玉;肥大船系列試驗[J];中國造船;1982年01期

4 李國佩,王燮仁;中速艇系列模型阻力試驗研究[J];中國造船;1991年03期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姚誠鈺;基于NAPA的新型高速船船體型線及其參數(shù)化設計研究[D];江蘇科技大學;2012年

，

本文編號：657287