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新型高耐波性全隐身复合船型构型研究

作　者: 段立立
导　师: 张洪雨
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 复合船型阻力耐波性船型隐身
分类号: U661.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文的目标是研发—高耐波性全隐身单体复合船型,同时使该船型具备优良的快速性能。首先以某四千吨级圆舭船型为母型,参考美国DDX隐身船型,基于减纵摇组合附体和尾压浪板技术并结合深V船型的特点,设计出多个高耐波性单体深V全隐身复合船型方案和不同构型的减摇组合附体及尾板方案。应用商用CFD软件Fluent对所设计的多个复合船型进行粘性数值静水阻力计算,最终优选出阻力最小的两组深V复合船型(不含艏鳍和尾板),其中每组复合船型各有三个组合附体,并对以上方案进行1：40模型试验。模型试验表明不同构型的组合附体对快速性和耐波性均有较大影响,静水阻力试验表明,低速时深V复合船型静水阻力较圆舭船型略大,高速时达到减阻的效果,且耐波性均有较大的改善。从以上各方案中优选出阻力最小的方案进行规则波及不规则波试验,试验表明所设计的高耐波单体深V复合船型有良好的减摇效果,实现波浪中高速平稳航行。本文将减摇组合附体技术进一步向万吨级船舶上推广,本文设计了三种万吨级高耐波性单体深V全隐身复合船型,并应用商用CFD软件Fluent对所设计的复合船型进行粘性数值静水阻力计算,为减摇组合附体技术向万吨级船舶上推广提供参考。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 本文的研究目的和意义  9-10
  1.2 深V船型简介  10-12
    1.2.1 深V型船的船型特征  10
    1.2.2 深V船型优缺点概述  10-12
  1.3 减摇组合附体简介  12-13
  1.4 船舶隐身设计  13-14
  1.5 本文的工作内容  14-16
第2章深V复合船型型线设计  16-28
  2.1 型线图的绘制方法简介  16-19
    2.1.1 改造母型法  16-17
    2.1.2 横剖面面积曲线法  17-19
  2.2 深V船型设计要素  19-21
  2.3 四千吨级深V船型型线优化  21-25
  2.4 组合附体的设计  25-26
  2.5 尾压浪板的设计  26-27
  2.6 本章小结  27-28
第3章基于CFD技术对复合船型阻力数值计算  28-40
  3.1 计算流体力学相关理论  28-35
    3.1.1 控制方程  28-29
    3.1.2 湍流模型  29-32
    3.1.3 自由液面数值模拟  32-35
  3.2 复合船型的数值模拟及选型过程  35-36
  3.3 静水阻力计算  36-39
  3.4 本章小结  39-40
第4章复合船型模型试验研究  40-63
  4.1 模型静水阻力试验  40-50
  4.2 模型规则波试验  50-59
  4.3 模型不规则波试验  59-61
  4.4 本章小节  61-63
第5章万吨级高耐波性全隐身深V复合船型的构型  63-69
  5.1 复合船型的构型设计  63-64
  5.2 复合船型的静水阻力数值模拟计算  64-68
  5.3 本章小结  68-69
结论  69-71
参考文献  71-74
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  74-75
致谢  75

新型高耐波性全隐身复合船型构型研究

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