本文關(guān)鍵詞：T型翼和尾壓浪板對WPC耐波性影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：穿浪雙體船（WPC）是一種新型高性能船型，出現(xiàn)了四十多年。穿浪雙體船較單體船擁有更為寬闊的甲板面積，可以運送更多的貨物和旅客，而其航速可高達40-50kn。然而在惡劣海況下，高速運行的艦船會產(chǎn)生劇烈的搖蕩，這對旅客和貨物的安全有著不利影響。如何改善艦船運動耐波性，對于在惡劣海況下旅客舒適性、船舶安全以及更好發(fā)揮艦船的優(yōu)良性能有著重要的意義。 對穿浪雙體船縱向運動進行減搖研究，采用STF二維切片理論對其進行耐波預報，并采用T型翼和尾壓浪板改善耐波性。 T型翼出現(xiàn)了近二十年，尾壓浪板則出現(xiàn)近半個世紀。T型水翼一般安裝在穿浪雙體船的前體，較好的改善了運動最為劇烈的船體首部。尾壓浪板安裝在穿浪雙體船的尾部，除了起到改善耐波的作用，還可以起到減少阻力的作用，讓減搖附體在改善艦船運動耐波性的同時而不至于增加過多的阻力。 T型翼主要受到自由液面的影響，可以查閱很多的理論和實驗方面的研究，而尾壓浪板水動力性能極卻及其復雜，受到了方尾、自由液面及雞尾流等多方面因素的耦合影響，因而目前很難見到尾壓浪板水動力性能理論方面的研究，而更多的是定性實驗研究。本文采用勢流理論，，考慮自由液面推導T型翼升力公式，并進一步考慮方尾、自由液面及雞尾流的耦合影響,對尾壓浪板升力進行研究，推導出的尾壓浪板升力系數(shù)斜率和零升力攻角公式。推導的T型翼和尾壓浪板的升力公式和實驗結(jié)果較好的吻合。用此升力公式處理耐波計算的水翼部分，研究單獨使用T型翼和尾壓浪板以及二者耦合對穿浪雙體船耐波性影響，并對T型翼和尾壓浪板對艦船縱向減搖影響作精細分析。 對于穿浪雙體船耐波計算，應(yīng)用勢流理論求解水動力系數(shù)，采用STF二維切片理論預報高速穿浪雙體船縱向運動耐波性。目前對于帶T型翼和尾壓浪板的艦船進行耐波預報，大多數(shù)以定常翼理論處理T型翼和尾壓浪板，然而高航速航行時升沉和縱搖峰值預報結(jié)果較實驗結(jié)果偏大。為改善高速穿浪雙體船耐波性預報，振動翼理論首次應(yīng)用到穿浪雙體船耐波性預報中的水翼處理上，較好的解決了預報結(jié)果偏大問題，并對振動水翼減搖機理進行了闡述，峰值的預報誤差減小。振動翼的引入，不僅僅改善了艦船運動耐波性預報的精確性，更為今后從理論上優(yōu)化水翼來改善耐波性做了更好的前期預研工作。
【關(guān)鍵詞】：T型翼 尾壓浪板 升力 振動翼 耐波性
【學位授予單位】：中國艦船研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U661.32
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目次6-8
• 符號表8-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究的背景、目的及意義10-12
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究目的及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 本文的主要研究工作16-18
• 第二章 穿浪雙體船的耐波性研究18-34
• 2.1 穿浪雙體船在波浪中的運動方程組18-20
• 2.1.1 坐標系18-19
• 2.1.2 入射波19
• 2.1.3 運動方程組19-20
• 2.2 恢復力系數(shù)20-21
• 2.3 水動力系數(shù)的計算21-26
• 2.3.1 勢流理論21-22
• 2.3.2 水動力計算公式22-23
• 2.3.3 細長體假設(shè)和切片方法23-25
• 2.3.4 水動力系數(shù)和波浪擾動力（力矩）表達式25-26
• 2.4 二維輻射勢的 Frank 求解26-30
• 2.4.1 基本假設(shè)和定解條件27
• 2.4.2 Frank 源分布法27-29
• 2.4.3 不規(guī)則頻率和偽共振29-30
• 2.5 方尾修正30-31
• 2.6 流體粘性作用的影響31-33
• 2.7 不規(guī)則波上的運動響應(yīng)預報33
• 2.8 本章小結(jié)33-34
• 第三章 T 型翼和尾壓浪板升力公式推導34-40
• 3.1 T 型翼升力34-35
• 3.2 尾壓浪板升力35-39
• 3.2.1 升力系數(shù)斜率35-37
• 3.2.2 零升力角37-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 振動翼修正耐波預報40-50
• 4.1 水翼減搖機理40
• 4.2 水翼修正40-42
• 4.3 Kelvin 沖量和線性理論的升力和力矩一般表達式42-45
• 4.4 周期性振動翼線性理論45-46
• 4.5 振動翼在耐波性中的應(yīng)用46-49
• 4.5.1 升沉振動翼46-47
• 4.5.2 縱搖振動翼47-48
• 4.5.3 波浪中振動水翼水動力系數(shù)48-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 第五章 理論計算與實驗研究50-66
• 5.1 計算對象及船模耐波性試驗50-53
• 5.1.1 WPC-X 穿浪雙體船主要尺度和參數(shù)50-51
• 5.1.2 船模試驗51-53
• 5.2 T 型翼和尾壓浪板實驗與計算結(jié)果53-60
• 5.2.1 尾壓浪板實驗及計算分析53-55
• 5.2.2 T 型翼實驗及計算分析55-57
• 5.2.3 T 型翼和尾壓浪板對穿浪雙體船耐波性影響57-60
• 5.3 振動翼減搖計算與實驗60-65
• 5.3.1 WPC-Ⅰ耐波計算與實驗對比60-63
• 5.3.2 WPC-Ⅲ耐波計算與實驗對比63-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 全文總結(jié)與研究展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66
• 6.2 研究展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-73
• 學術(shù)論文和科研成果目錄73
• 1、攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文73
• 2、攻讀碩士學位期間獲得獎項73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉曉東,李百齊,朱德祥;方艉船流動的數(shù)值模擬[J];水動力學研究與進展(A輯);2003年02期

2 邵世明,王云才;尾壓浪板對高速艇阻力性能的影響[J];中國造船;1981年01期

3 劉英和;吳啟銳;許晟;楊帥;侯國祥;;Theodorsen振動翼修正高速穿浪雙體船耐波性預報[J];武漢理工大學學報;2013年09期

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本文編號：348405