高海況下的高耐波性滑行艇研究
發(fā)布時(shí)間:2024-11-02 00:59
隨著時(shí)代不斷的發(fā)展,人們對(duì)船舶性能的需求不斷提高,高性能船舶在這種大環(huán)境需求下異軍突起,其在軍用、民用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。其中,超高速船因其強(qiáng)大的快速性而聲名鵲起,引起了人們的廣泛關(guān)注。滑行艇作為高性能船舶的一種,在很久以前人們便對(duì)其進(jìn)行了研究。于上世紀(jì)的初期,人們便將這種依靠水動(dòng)升力進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的高性能艇型進(jìn)行了量產(chǎn),并將其投入日常使用。但隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,人們對(duì)滑行艇適航性的要求也越來(lái)越高,因此滑行艇的耐波性研究作為新的研究重點(diǎn),得到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。本文基于某海軍剛性滑行艇,首先采用Maxsurf對(duì)滑行艇進(jìn)行型線(xiàn)設(shè)計(jì),而后采用STAR CCM+計(jì)算流體力學(xué)軟件,基于非穩(wěn)態(tài)RANS方程,選用相應(yīng)的湍流模型,相應(yīng)運(yùn)用重疊網(wǎng)格技術(shù)對(duì)滑行艇在不同航速下的阻力以及姿態(tài)變化進(jìn)行計(jì)算,而后將姿態(tài)以及阻力進(jìn)行對(duì)比。為了更好的對(duì)滑行艇的性能進(jìn)行分析,給出了兩相流云圖、壓力分析圖以及船艉的波形圖。探尋了滑行艇在靜水中航行時(shí)姿態(tài)以及響應(yīng)隨航速的變化規(guī)律。探究了滑行狀態(tài)以及產(chǎn)生海豚運(yùn)動(dòng)所需的速度。而后對(duì)滑行艇在規(guī)則波以及不規(guī)則波下的耐波性進(jìn)行計(jì)算。首先研究了規(guī)則波下,滑行艇在不同波長(zhǎng)船長(zhǎng)比下,滑行艇...
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文課題背景及意義
1.2 滑行艇阻力國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)滑行艇阻力研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外滑行艇阻力研究現(xiàn)狀
1.3 滑行艇耐波性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)內(nèi)耐波性研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)外滑行艇耐波性研究現(xiàn)狀
1.4 計(jì)算分析方法以及CFD軟件介紹
1.4.1 船舶運(yùn)動(dòng)響應(yīng)計(jì)算方法
1.4.2 Star ccm+簡(jiǎn)介
1.5 本章小節(jié)
2 基本理論
2.1 勢(shì)流理論基本假定
2.2 基本控制方程
2.2.1 連續(xù)性方程
2.2.2 N-S方程
2.2.3 RANS方程
2.3 湍流模型
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型
2.3.2 SSTk-ω模型
2.4 控制方程的離散
2.5 自由液面的模擬方法
2.6 本章小結(jié)
3 基于CFD技術(shù)的高耐波性滑行艇阻力計(jì)算
3.1 研究對(duì)象及計(jì)算模型
3.2 計(jì)算域的建立及網(wǎng)格劃分
3.2.1 計(jì)算域的建立
3.2.2 網(wǎng)格的劃分
3.3 邊界條件的設(shè)置
3.4 DFBI模型
3.5 其他參數(shù)的設(shè)置
3.6 結(jié)果分析
3.6.1 阻力及姿態(tài)結(jié)果分析
3.6.2 滑行艇在不同航速下的兩相流云圖
3.6.3 滑行艇艇底壓力云圖分析
3.6.4 波形圖分析
3.6.5 不同航速下滑行艇阻力及姿態(tài)對(duì)比
3.7 本章小結(jié)
4 滑行艇耐波性分析
4.1 數(shù)值波浪水池
4.2 船舶六自由度運(yùn)動(dòng)及求解
4.3 規(guī)則波下滑行艇的耐波性研究
4.3.1 傅里葉變換
4.3.2 遭遇頻率
4.3.3 頻率響應(yīng)函數(shù)
4.3.4 計(jì)算結(jié)果
4.4 影響滑行艇耐波性的影響因素
4.4.1 不同浪向角對(duì)滑行艇在規(guī)則波中耐波性的影響
4.4.2 不同航速對(duì)滑行艇耐波性的影響
4.5 不規(guī)則波下滑行艇的耐波性研究
4.6 本章小節(jié)
5 總結(jié)與展望
1 總結(jié)
2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 滑行艇迎浪規(guī)則波遭遇頻率計(jì)算
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):4008771
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文課題背景及意義
1.2 滑行艇阻力國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)內(nèi)滑行艇阻力研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)外滑行艇阻力研究現(xiàn)狀
1.3 滑行艇耐波性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)內(nèi)耐波性研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)外滑行艇耐波性研究現(xiàn)狀
1.4 計(jì)算分析方法以及CFD軟件介紹
1.4.1 船舶運(yùn)動(dòng)響應(yīng)計(jì)算方法
1.4.2 Star ccm+簡(jiǎn)介
1.5 本章小節(jié)
2 基本理論
2.1 勢(shì)流理論基本假定
2.2 基本控制方程
2.2.1 連續(xù)性方程
2.2.2 N-S方程
2.2.3 RANS方程
2.3 湍流模型
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型
2.3.2 SSTk-ω模型
2.4 控制方程的離散
2.5 自由液面的模擬方法
2.6 本章小結(jié)
3 基于CFD技術(shù)的高耐波性滑行艇阻力計(jì)算
3.1 研究對(duì)象及計(jì)算模型
3.2 計(jì)算域的建立及網(wǎng)格劃分
3.2.1 計(jì)算域的建立
3.2.2 網(wǎng)格的劃分
3.3 邊界條件的設(shè)置
3.4 DFBI模型
3.5 其他參數(shù)的設(shè)置
3.6 結(jié)果分析
3.6.1 阻力及姿態(tài)結(jié)果分析
3.6.2 滑行艇在不同航速下的兩相流云圖
3.6.3 滑行艇艇底壓力云圖分析
3.6.4 波形圖分析
3.6.5 不同航速下滑行艇阻力及姿態(tài)對(duì)比
3.7 本章小結(jié)
4 滑行艇耐波性分析
4.1 數(shù)值波浪水池
4.2 船舶六自由度運(yùn)動(dòng)及求解
4.3 規(guī)則波下滑行艇的耐波性研究
4.3.1 傅里葉變換
4.3.2 遭遇頻率
4.3.3 頻率響應(yīng)函數(shù)
4.3.4 計(jì)算結(jié)果
4.4 影響滑行艇耐波性的影響因素
4.4.1 不同浪向角對(duì)滑行艇在規(guī)則波中耐波性的影響
4.4.2 不同航速對(duì)滑行艇耐波性的影響
4.5 不規(guī)則波下滑行艇的耐波性研究
4.6 本章小節(jié)
5 總結(jié)與展望
1 總結(jié)
2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 滑行艇迎浪規(guī)則波遭遇頻率計(jì)算
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):4008771
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/chuanbolw/4008771.html
最近更新
教材專(zhuān)著