三体滑行艇迎浪状态下水动力特性研究

摘要

槽道三体滑行艇在静水中高速航行时具有优良的快速性和纵向稳定性，这种具有优良特性的船型引起了广泛的研究，槽道三体滑行艇在波浪中的运动性能也是研究人员一直关注的热点之一。 为了对槽道三体滑行艇在规则波中迎浪航行时水动力特性进行研究，首先根据已经得到的船模在规则波中的试验数据对数值模拟的精确度进行验证，证明了数值方法的有效性，并验证了数值方法对槽道三体滑行艇航行时流场细节捕捉的准确性。在利用数值方法得到工程需要的精确度的计算结果之后，首先研究槽道三体滑行艇在相同傅汝德数下静水以及规则波中姿态的变化规律，规则波中槽道三体滑行艇的姿态是相同傅汝德数下静水航行时姿态的微小波动。 利用数值方法对槽道三体滑行艇在相同的波高、相同傅汝德数下的系列波长条件下规则波中的运动响应；然后再用相同的方法研究槽道三体滑行艇在相同波高、不同傅汝德数的系列波长下的运动响应，分析槽道三体滑行艇在规则波中运动的规律。 设置主尺度和槽道三体滑行艇一样的单体滑行艇，单体滑行艇的排水量、重心位置和惯量也和槽道型滑行艇保持一样。将规则波中槽道三体滑行艇与对应单体滑行艇在的运动特性进行对比，分析了滑行艇在规则波中迎浪运动时槽道对提高耐波性的作用机理，研究得出在相同工况下相对于单体滑行艇，设置槽道对于滑行耐波性有着很明显的改善效果。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的及意义

1.2国内外滑行艇研究现状

1.3 论文的主要研究内容

第2章 CFD基本理论知识和方法

2.1 CFD数值模拟基本原理

2.2 控制方程

2.3 SST k-ω湍流模型

2.4 VOF自由液面模拟

2.5船体与流体之间的相互作用

2.6 本章小结

第3章 槽道三体滑行艇数值结果验证

3.1滑行艇运动特点

3.2算域的选取以及边界条件的设定

3.3网格划分

3.4数值波浪的模拟

3.5 槽道型三体船的模型试验

3.6数值结果的试验的对比分析

3.7 本章小结

第4章 槽道三体滑行艇在规则波中的运动特性

4.1槽道三体滑行艇在静水和波浪运动姿态的比较

4.2 槽道三体滑行艇迎浪情况下数值结果及分析

4.3波长对于滑行艇运动响应的影响

4.4航速对于滑行艇运动响应的影响

4.5规则波中槽道内水气特性

4.6小结

第5章 规则波中槽道对滑行艇水动力作用机理

5.1单体和槽道型滑行艇几何参数

5.2槽道三体滑行艇和单体滑行艇不同航速时运动特性研究

5.3槽道三体滑行艇与单体滑行艇尾流场特性

5.4 规则波中槽道三体滑行艇与单体滑行艇艇底压力

5.5 本章总结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢