發(fā)布時間：2017-05-06 21:04

  本文關(guān)鍵詞：高速船舶阻流板降阻機理分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：尾阻流板是緊貼著船體艉封板垂直向下延伸的直板形結(jié)構(gòu),有可調(diào)式和固定式兩種,其高度數(shù)值的數(shù)量級一般為船長的10-3。合理的尾阻流板設(shè)計,可以有效改善船舶尾部的流場,減小船舶阻力和提高適航性,應(yīng)用在高速船舶的設(shè)計中,已經(jīng)取得了很好的效果,對其作用機理和優(yōu)化設(shè)計方法進(jìn)行研究對節(jié)能綠色船舶設(shè)計具有重要意義。 本文首先對尾阻流板研究的相關(guān)背景技術(shù)、基礎(chǔ)理論和方法做了系統(tǒng)整理。包括方尾船阻力特性分析,基于《阻力圖譜》法預(yù)估船舶阻力的方法,使用SOLIDWORKS建立三維船舶數(shù)值模型的方法,采用HYDROMAX軟件分析靜水力和穩(wěn)性條件的方法及主要流程,介紹流體分析軟件FLUENT14.0的新特性以及船舶CFD技術(shù)基礎(chǔ)。本文利用CFD軟件FLUENT,基于壓力隱式非定常求解器,使用VOF設(shè)置自由液面,通過UDF宏設(shè)置定義邊界條件,采用PISO求解算法,對船舶進(jìn)行數(shù)值模擬。 升力、縱傾力矩力矩變化能夠改變船舶浮態(tài),影響船尾附近的流場,對船舶的阻力的影響較大,是影響阻流板作用效果的主要因素。因此論文重點研究了升力變化、縱傾力矩變化對船舶阻力影響,進(jìn)而分析阻流板降阻的作用機理。 1)首先對簡化后的二維模型在不同速度、不同阻流板、不同吃水情況進(jìn)行數(shù)值分析。并分析在不同阻流板高度下的船體附近流場、升力、縱傾力矩的變化規(guī)律,為三維船舶帶尾阻流板數(shù)值模擬研究奠定基礎(chǔ)。 2)然后分別對帶尾阻流板以及不帶尾阻流板的三維船舶在靜水中進(jìn)行模擬計算。對比尾部流場變化,指出尾部流場變化是阻流板降阻產(chǎn)生的一個重要原因；計算出升力差值,使用HYDROMAX進(jìn)行浮態(tài)修正,并再次計算,研究升力的作用對尾阻流板降阻效果；最后分析不帶阻流板船舶阻力隨傾角變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)一定情況下,阻流板可以修正船舶過度尾傾,提高螺旋槳工作效率,改善船舶穩(wěn)性和適航性。
【關(guān)鍵詞】：高速船 阻流板 降阻 Fluent
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U661.311
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文主要內(nèi)容及方法16-19
• 第2章 高速船舶阻力特性19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 船舶三維仿真建模19-22
• 2.3 方尾船水動力特點22-24
• 2.4 高速船舶阻力預(yù)估24-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 軟件簡介29-48
• 3.1 引言29
• 3.2 MAXSURF簡介29-30
• 3.3 FLUENT簡介30-33
• 3.4 船舶CFD技術(shù)33-38
• 3.4.1 控制方程33-34
• 3.4.2 湍流模型34-36
• 3.4.3 自由液面處理36-38
• 3.5 網(wǎng)格劃分與FLUENT設(shè)置38-47
• 3.5.1 網(wǎng)格劃分及邊界條件定義39-43
• 3.5.2 FLUENT設(shè)置43-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 二維阻流板降阻機理48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 簡化假設(shè)48-50
• 4.3 計算結(jié)果及分析50-57
• 4.3.1 尾部流場影響分析53-55
• 4.3.2 升力影響研究55-56
• 4.3.3 縱傾力矩影響研究56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第5章 帶三維阻流板船舶數(shù)值模擬58-74
• 5.1 引言58
• 5.2 計算結(jié)果及分析58-64
• 5.2.1 結(jié)果分析61-63
• 5.2.2 浮態(tài)調(diào)整63-64
• 5.3 尾部流場影響分析64-66
• 5.4 升力影響研究66-69
• 5.5 縱傾力矩影響研究69-72
• 5.6 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 致謝79

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