4千吨级高耐波性单体复合船型新构型设计

论文摘要

本文在某大型舰船基础上,根据试验资料对其进行进一步的主船体线型修改设计,通过粘性数值计算进行多方案优选。并在此基础上,依照国内外新型战舰设计发展趋势,给出一种新型隐身单体复合船型概念构型。本文首先应用商用CFD软件FLUENT对单体复合船型的粘性绕流流场进行了模拟,进行半潜体的优选。通过进行深V原船及深V原船加装半潜体阻力耐波性能对比试验表明,深V原船加装半潜体后,通过改变半潜体的形式和安装位置,耐波性能有了明显改善,静水阻力在低速时增加较大,高速时与原船趋于接近,并逐渐减小。并将船模试验阻力值与数值计算结果作比较,验证了FLUENT软件应用于该类船型方案优选的有效性和实用性。通过对该大型舰船(模型缩尺比1:25)加装半潜体的各种方案的静水阻力来进一步研究加装半潜体及艏鳍的复合船型的水动力性能,为下一步组合附体与主船体的复合作准备。本文对某大型舰船深V单体复合船型作了一定的研究,试验表明单体复合船型推广应用到四千吨级护卫舰上是可行的,具有工程应用价值,可以作进一步深入研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 本文的研究目的和意义
• 1.2 船舶型线设计方法综述
• 1.2.1 舰船型线设计主要影响因素
• 1.2.2 型线设计方法
• 1.3 减摇组合附体简介
• 1.3.1 半潜体简介
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.3.3 在军事上的应用
• 1.4 船舶粘性流场数值模拟的研究进展
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 船体线型生成方法及步骤
• 2.1 改造母型法
• 2.1.1 主尺度改造
• 2.1.2 横剖面面积曲线的改造
• 2.1.3 横剖线形状的修改
• 2.1.4 母型改造法型值的产生
• 2.2 横剖面面积曲线法
• 2.3 本文采用的方法及步骤
• 2.3.1 半潜体的设计
• 2.3.2 鳍的设计
• 2.3.3 深V原船与改型后主船体主尺度及型线比较
• 2.4 本章小结
• 第3章 单体复合船型粘性流场数值模拟
• 3.1 粘性数值计算的理论基础
• 3.2 CFD技术与试验相比的优势
• 3.3 单体复合船型数值算法
• 3.3.1 未考虑自由液面影响的数值计算
• 3.3.2 考虑自由液面影响的数值计算
• 3.4 本章小结
• 第4章 单体复合船型构型及阻力估算
• 4.1 高耐波性单体复合船型构型设计
• 4.2 试验备选半潜体方案
• 4.3 模型试验的静水阻力及耐波性分析
• 4.3.1 静水阻力试验
• 4.3.2 耐波性试验
• 4.4 船型优选的粘性数值计算
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢