小水线面双体船的水动力性能研究

小水线面双体船的水动力性能研究

论文摘要

本文利用计算流体力学与对已得到的试验数据分析相结合的方法,对小水线面双体船的水动力性能进行了分析研究。本文在进行数值模拟之前,对小水线面双体船的几种常用水动力性能研究方法进行了介绍,并给出了其分析方法。本文采用的是其中的数值模拟方法来分析研究,选取了几个特定的研究状态,对小水线面双体模型船的水动力特性进行了数值模拟,计算结果与已经得到的试验数据进行比较分析,大致趋势吻合。小水线面双体船由左右对称的两个片体组成,取其中的一半对其进行建模分析。利用AUTOCAD建立小水线面双体船的三维几何模型,将建好的几何模型导入到CFD软件中的画图模块中,并对其进行网格划分,使用CFD软件建立数值分析模型、设置计算模型的边界条件,并对研究对象进行数学求解;分析小水线面双体船在不同的航速和不同的纵倾角时其水动力纵倾力矩的变化,本文选取的傅汝德数分别为0.192、0.384和0.538,每个傅汝德数对应的纵倾角分别为-3°、-1.5°、0°、1.5°和3°,对这每一种状态计算其相对应的水动力纵倾力矩。最后对计算结果进行数值分析,分析比较可知当航速一定时,当给定一纵倾角(指首倾),将会有一水动力纵倾力矩使首倾增加;当纵倾角一定时,水动力纵倾力矩随着航速的增加而增加。与相应的试验数据比较,计算结果趋势吻合。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 小水线面双体船的特点
  • 1.3 小水线面双体船性能研究特点
  • 1.4 研究内容概要
  • 2 文献综述
  • 2.1 国内研究现状
  • 2.2 国外研究现状
  • 3 分析方法
  • 3.1 理论计算
  • 3.2 试验测量
  • 3.3 数值计算
  • 4 研究对象的数学建模
  • 4.1 小水线面双体船(模型船)的主尺度参数
  • 4.2 小水线面双体船型线图谱
  • 4.3 小水线面双体船数值模型的建立
  • 5 湍流模型的确定
  • 5.1 湍流模型简介
  • 5.2 四种常用湍流模型
  • 5.3 本文的湍流模型
  • 6 边界条件的设置以及数值工况介绍
  • 6.1 边界条件设置
  • 6.2 漂心位置的确定
  • 6.3 数值工况介绍
  • 7 结果分析与讨论
  • n=0 .192 时的水动力分析'>7.1 小水线面双体船在Fn=0 .192 时的水动力分析
  • n=0 .384 时的水动力分析'>7.2 小水线面双体船在Fn=0 .384 时的水动力分析
  • n=0 .538 时的水动力分析'>7.3 小水线面双体船在Fn=0 .538 时的水动力分析
  • 7.4 结果和讨论
  • 8 全文总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 相关论文文献

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