本文關(guān)鍵詞：具有恒定浸濕長(zhǎng)度快艇阻力數(shù)值模擬研究

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【摘要】：尖舭滑行艇作為一種動(dòng)升型船舶,與常規(guī)排水型船不同的是,在航行時(shí),其航態(tài)會(huì)隨著航速的變化而變化。由于傳統(tǒng)單體尖舭滑行艇在低速排水狀態(tài)航行時(shí)滑行艇長(zhǎng)寬比較小,又具有尖舭,故相比于排水型船有較大的興波阻力。由于傳統(tǒng)單體尖舭滑行艇在起飛時(shí)其浸濕長(zhǎng)度將明顯減小,浸濕長(zhǎng)寬比大幅度減小,將有一個(gè)明顯的興波阻力峰,興波阻力較大。傳統(tǒng)的單體尖舭滑行艇在高速滑行狀態(tài)航行時(shí),由于滑行艇在水面滑行,此時(shí)吃水減小、艇艏抬起、浸水長(zhǎng)度減小、浸濕寬度基本保持不變,使其艇體與水的接觸表面積大大減小,雖然興波阻力大幅度下降,但與此同時(shí)又出現(xiàn)了飛沫阻力。由于浸濕長(zhǎng)度大幅度減小,使得尖舭滑行艇的縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性能大大降低,有的尖舭滑行艇由于縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性能變壞甚至不能正常航行而造成整艇報(bào)廢。由于浸水長(zhǎng)度的大幅度減小,使得尖舭滑行艇的操縱性和適航性變差。由于浸水長(zhǎng)度大幅度減小,使得尖舭滑行艇的耐波性變差,甚至在稍高的海況下就不能正常航行,從而限制了傳統(tǒng)尖舭滑行艇的使用條件范圍。為此本文提出來(lái)恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇的概念,并給出了一套恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇的型線生成的具體實(shí)施辦法。使其艇體在各種航速下,不論航態(tài)如何變化,其浸濕長(zhǎng)度基本恒定不變。并通過(guò)對(duì)62系列滑行艇與定浸濕長(zhǎng)度滑行艇進(jìn)行瞬態(tài)的數(shù)值計(jì)算分析,得到了恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇在靜水以及波浪中的阻力特點(diǎn)。本文主要研究?jī)?nèi)容包括:提出恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇設(shè)計(jì)的主要思想和主要構(gòu)造方法。在綜合考慮恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇的快速性,耐波性以及與62系列滑行艇的可比性的前提下,運(yùn)用Maxsurf軟件建立恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇的幾何模型。運(yùn)用FLUENT軟件完成62系列滑行艇與恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇在約束狀態(tài)下的流場(chǎng)及流體動(dòng)力性能的數(shù)值模擬分析。在不同傅汝德數(shù),排水體積,攻角下對(duì)比分析恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇與傳統(tǒng)滑行艇的受力差別。運(yùn)用FLUENT軟件中的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)建立62系列滑行艇與恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇的二自由度模型。在對(duì)比62系列滑行艇的數(shù)值模擬值與試驗(yàn)值,保證二自由度數(shù)值模擬研究可信的前提下,分析恒定浸濕長(zhǎng)度滑行艇的縱向運(yùn)動(dòng)特征。最后根據(jù)造波技術(shù)與消波技術(shù)在FLUENT中完成三維波浪水池的建立。在三維波浪水池中對(duì)迎浪航行的定浸濕長(zhǎng)度快艇及62系列滑行艇進(jìn)行阻力數(shù)值模擬研究。
【關(guān)鍵詞】：滑行艇 阻力計(jì)算 數(shù)值水池 恒定浸濕長(zhǎng)度 FLUENT
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661.311;U674.942
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 引言13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 滑行艇阻力15-16
• 1.4 滑行艇阻力預(yù)報(bào)方法16-17
• 1.5 研究?jī)?nèi)容與研究方法17-18
• 1.6 本章小結(jié)18-19
• 第2章 CFD原理與數(shù)值模擬方法19-29
• 2.1 CFD簡(jiǎn)介19
• 2.2 CFD基本理論19-22
• 2.2.1 控制方程19-20
• 2.2.2 數(shù)值離散法20-21
• 2.2.3 離散方程的求解21-22
• 2.3 數(shù)值模擬方法22-27
• 2.3.1 湍流模型22-24
• 2.3.2 多相流模型24-25
• 2.3.3 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第3章 具有恒定浸濕長(zhǎng)度的尖舭滑行艇艇型設(shè)計(jì)29-39
• 3.1 滑行艇的型線設(shè)計(jì)29-30
• 3.2 恒定浸濕長(zhǎng)度的尖舭滑行艇艇型的提出30-31
• 3.3 恒定浸濕長(zhǎng)度的尖舭滑行艇艇型建模31-37
• 3.3.1 系列62滑行艇的建模31-33
• 3.3.2 恒定浸濕長(zhǎng)度的尖舭滑行艇艇型的三視圖33-34
• 3.3.3 恒定浸濕長(zhǎng)度的尖舭滑行艇的具體實(shí)現(xiàn)34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第4章 具有恒定浸濕長(zhǎng)度的滑行艇的靜水阻力數(shù)值模擬39-63
• 4.1 系列62滑行艇的靜水阻力數(shù)值模擬與計(jì)算分析39-42
• 4.1.1 計(jì)算模型39-41
• 4.1.2 計(jì)算結(jié)果41-42
• 4.2 恒定浸濕長(zhǎng)度的滑行艇的靜水阻力數(shù)值模擬與分析42-53
• 4.2.1 計(jì)算模型42-45
• 4.2.2 定濕長(zhǎng)度的滑行艇計(jì)算結(jié)果45
• 4.2.3 體積傅汝德數(shù)與長(zhǎng)度傅汝德數(shù)在分析問(wèn)題時(shí)的區(qū)別45
• 4.2.4 定濕長(zhǎng)度的滑行艇的自由面分析45-48
• 4.2.5 定濕長(zhǎng)度的滑行艇的壓力分析48-52
• 4.2.6 定濕長(zhǎng)度的滑行艇的阻力分析52-53
• 4.3 滑行艇二自由度數(shù)值模擬與計(jì)算分析53-60
• 4.3.1 計(jì)算模型54-57
• 4.3.2 計(jì)算結(jié)果57
• 4.3.3 二自由度滑行艇數(shù)值模擬可行性分析57-58
• 4.3.4 定濕長(zhǎng)度的滑行艇二自由度計(jì)算結(jié)果分析58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-63
• 第5章 具有恒定浸濕長(zhǎng)度的滑行艇迎浪航行的阻力數(shù)值模擬63-71
• 5.1 數(shù)值水池63-64
• 5.1.1 造波技術(shù)63-64
• 5.1.2 消波技術(shù)64
• 5.2 FLUENT中的數(shù)值波浪模擬64-66
• 5.3 波浪中系列62滑行艇的阻力數(shù)值模擬66-68
• 5.3.1 模型參數(shù)以及在FLUENT中的參數(shù)設(shè)置66-67
• 5.3.2 計(jì)算結(jié)果67-68
• 5.4 波浪中定濕長(zhǎng)滑行艇的阻力數(shù)值模擬68-69
• 5.4.1 模型參數(shù)以及在FLUENT中的參數(shù)設(shè)置68-69
• 5.4.2 計(jì)算結(jié)果69
• 5.5 結(jié)果分析69-70
• 5.6 本章小結(jié)70-71
• 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77-79
• 致謝79

【相似文獻(xiàn)】

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