双断级滑行艇及其附体水动力性能研究

摘要

断级滑行艇是一种常见的滑行艇艇型，因其在高航速下优异的阻力性能得到了广泛的应用。论文中借助 CFD增量研究的形式，对系列双断级滑行艇模型周围流场进行了数值模拟，并对双断级滑行艇及其减阻附体的水动力特性进行了研究。
　　论文中选用结构与非结构的混合型网格对整个计算域进行了离散，采用RANSE方法，结合SST湍流模型，求解N-S方程，并以VOF法完成了对自由液面的捕捉，对模型进行了数值计算。为避免由滑行艇航态估算引起的计算误差，论文中采用了动网格技术，且引入了船舶的六自由度运动方程，实现了模型无约束静水直航的模拟，并通过与试验值的对比，验证了该方法的可行性。
　　论文中所研究的对象主要为断级、尾压浪板和压浪条，所涉及的增量参数主要包括断级纵向位置、断级高度及重心位置，尾压浪板长度、安装角度及横向安装位置，压浪条安装位置、安装数量及下压角度等。其中，断级作为决定滑行面形状的主要因素，对滑行艇阻力性能的影响也最为明显。计算结果表明，断级位置、高度参数的改变均会引起阻力明显的变化；对应不同的重心位置，阻力预报值呈现出较强的规律性。
　　在减阻附体的研究中，尾压浪板主要对双断级滑行艇的运动姿态进行微幅的调节，压浪条则主要用来减少艇底的兴波与飞溅的产生。计算结果表明，对应于不同航速，安装不同角度的尾压浪板可起到一定的减阻作用；首部压浪条应设计成具有一定下压角度的形式，而高速时，在断级后安装压浪条，阻力会明显降低。
　　在论文的最后，通过对装有全部附体的双断级滑行艇模型进行计算，检验了断级、尾压浪板和压浪条的联合减阻效果。

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第1章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 断级滑行艇发展现状

1.3 断级滑行艇艇型及附体水动力性能发展现状

1.4 CFD技术在滑行艇水动力性能计算中的应用与发展

1.5 论文的主要内容和研究方法

第2章 数值计算方法及有效性的验证

2.1 数值计算方法简介

2.2 双断级滑行艇模型阻力试验

2.3 网格划分形式的确定

2.4 数值有效性验证

2.5 本章小结

第3章 系列断级参数模型快速性研究

3.1 断级纵向分布对艇体水动力性能的影响

3.2断级高度对艇体水动力性能的影响

3.3 重心位置对双断级滑行艇水动力性能的影响

3.4 本章小结

第4章 尾压浪板对艇体快速性的影响

4.1 尾压浪板长度对艇体快速性的影响

4.2 尾压浪板安装角度对艇体快速性的影响

4.3 尾压浪板安装位置对艇底快速性的影响

4.4 本章小结

第5章 压浪条对艇体快速性的影响

5.1 压浪条的安装位置对艇体快速性的影响

5.2 首部压浪条水动力性能优化

5.3 带全部附体模型快速性研究

5.4 本章小结

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

附录