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加长船舶平行中体对阻力性能影响的研究

作 者: 徐自俯
导 师: 黄德波;滕玉得
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: 船舶阻力 平行中体长度 阻力与有效马力估算
分类号: U661
类 型: 硕士论文
年 份: 2004年
下 载: 177次
引 用: 2次
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内容摘要


对一些性能良好的船型,因营运的需要,要求用增加平行中体长度的方法来增加载货量。但是改变船长时,需要对新船的阻力迅速作出比较准确的估算,以便对新船的航速作出预报。本文以16,500吨散货船经过加长平行中体最终改造为24,400吨散货船为实例,采用了多种船体阻力估算方法,并对船模及实船试验的结果进行了分析研究,探讨了加长平行中体对船舶阻力的影响,摸索出了比较实用的阻力估算方法。采用的研究途径为:一,应用Maxsurf软件,建立三维船体曲面模型,来估算船舶阻力和有效马力;二,应用经验公式估算;三,采用基于Noblesse新细长船理论的方法,对兴波阻力进行理论分析,并编制相应的程序,然后应用ITTC方法计算摩擦阻力,从而对船舶阻力作出预报;四,船模试验的结果分析。 通过研究发现,在一定范围内增加平行中体长度,船舶的剩余阻力系数下降,虽然总的有效马力会有所增加,但是船舶的每立方米有效马力是在下降的。可见,在后一种意义下,在所计算的范围内,平行中体的增长并没有带来船舶阻力的恶化,恰当延长平行中体有时对阻力还是有利的。 对估算结果与有关实船与船模试验结果进行比较分析后发现:应用Maxsurf软件和理论计算的方法,都能较好地解决平行中体加长后,在主机功率不变的情况下对新船航速作出预报或在保持母型船航速指标不变的情况下预报新船主机功率的问题。而应用经验公式估算则有较大的局限性。 本文研究的方法和途径对今后延长平行中体的改型设计问题有价值,有利于确定适当的平行中体加长长度,从而提高船舶营运效率。

全文目录


第1章 绪论  10-18
  1.1 概述  10-11
  1.2 船舶阻力的一般知识  11-14
  1.3 摩擦阻力和粘压阻力的计算方法  14-15
  1.4 兴波阻力研究的发展概况  15-16
  1.5 主要研究途径  16-18
第2章 应用Maxsurf进行阻力计算与分析  18-45
  2.1 Maxsurf简介  18-21
  2.2 NURBS曲面概述  21-26
    2.2.1 NURBS曲面表达式  21-23
    2.2.2 NURBS曲面的性质  23-25
    2.2.3 曲面权因子的几何意义  25-26
    2.2.4 NURBS曲面的主要优点  26
  2.3 Maxsurf建摸  26-34
    2.3.1 Maxsurf曲面建模的主要特点  27-30
      2.3.1.1 迅速快捷地构建船体表面  27-28
      2.3.1.2 三向投影自动一致  28-29
      2.3.1.3 船型变换十分方便  29-30
    2.3.2 16,500吨散货船船体曲面模型的建立  30-32
    2.3.3 平行中体加长的系列船型的建立  32-34
  2.4 Hullspeed简介  34-43
    2.4.1 Hullspeed使用方法  34-37
    2.4.2 Hullspeed中阻力估算方法  37-42
      2.4.2.1 各阻力估算方法应用的速度范围  37-38
      2.4.2.2 各阻力估算方法应用的船型参数范围  38-42
    2.4.3 Holtrop法估算船舶阻力  42-43
  2.5 本章小结  43-45
第3章 应用统计公式进行阻力估算与分析  45-50
  3.1 概述  45
  3.2 统计公式估算  45-49
    3.2.1 统计公式1  45-46
    3.2.2 统计公式2  46-48
    3.2.3 统计公式3  48-49
  3.3 本章小结  49-50
第4章 理论计算  50-70
  4.1 理论分析  50-58
    4.1.1 建立数学模型  50-54
    4.1.2 格林函数  54
    4.1.3 扰动速度势的确定  54-57
    4.1.4 Kochin函数和Havelock兴波阻力公式  57-58
  4.2 理论方法的改进  58-66
    4.2.1 零阶近似Kochin函数  58-65
    4.2.2 基元波波陡限制  65-66
  4.3 数值计算  66-67
  4.4 阻力和有效马力计算结果  67-68
  4.5 本章小结  68-70
第5章 船模试验结果及计算数据分析  70-76
  5.1 船模试验结果  70-75
    5.1.1 16,500t散货船船模试验结果  70
    5.1.2 24,400t散货船船模试验结果  70-71
    5.1.3 船模试验结果分析  71-75
  5.2 试验结果与计算数据的对比分析  75-76
结论  76-80
参考文献  80-82
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  82-83
致谢  83-84
个人简历  84

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中图分类: > 交通运输 > 水路运输 > 船舶工程 > 船舶原理
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