穿浪双体船阻力和耐波性研究

摘要

穿浪双体船作为一种高性能船舶,在快速性、稳定性和耐波性等各项性能上都表现优良,其高速轻盈、适用航区广,即使在恶劣海况下也能灵活穿梭,是海上高速客船、公务船、快艇等的首选船型。在我国,穿浪双体船的应用正在逐步推广,被重视程度也越来越高,因而对穿浪双体船的性能进行研究具有十分重要的意义。
　　本文主要研究了穿浪双体船的阻力计算方法和耐波性理论预报方法,开展了以下几个方面的研究工作:
　　(1)以双体船的Michell型兴波阻力计算公式为基础,运用帐篷函数法表达穿浪双体船的船体曲面,同时对方尾影响进行修正,从而建立出穿浪双体船的兴波阻力计算公式。对穿浪双体船WPC-X进行了阻力计算,与模型试验数据进行了比较,探讨了兴波阻力和总阻力的变化规律。进一步对不同片体间距下的兴波阻力进行了计算,分析得出了穿浪双体船片体间距变化对兴波阻力的影响规律。
　　(2)切片理论是船舶运动预报的主要方法,本文运用Frank密切拟合法计算二维流体辐射速度势,采用修正的切片法,同时考虑流体粘性作用的影响,在频域内对穿浪双体船的耐波性进行了理论预报研究。对穿浪双体船WPC-X在规则波上的纵向运动进行了理论计算,计算结果和模型试验数据进行了比较,验证了此预报方法的可行性。在此基础上,进一步预报了穿浪双体船在不规则波上的运动响应。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 穿浪双体船发展综述

1.2 船舶兴波阻力理论发展综述

1.3 船舶耐波性理论研究概述

1.4 穿浪双体船运动预报的特殊问题

1.5 本文主要研究工作

2 穿浪双体船的阻力研究

2.1 穿浪双体船兴波阻力计算方法

2.2 计算对象及船模阻力试验

2.3 计算结果及分析

2.4 本章小结

3 穿浪双体船的耐波性研究

3.1 穿浪双体船在波浪中的运动方程组

3.2 恢复力系数

3.3 水动力系数的计算

3.4 二维辐射势的Frank求解

3.5 方尾修正

3.6 流体粘性作用的影响

3.7 不规则波上的运动响应预报

3.8 本章小结

4 穿浪双体船纵向运动理论计算

4.1 计算对象及船模耐波性试验

4.2 粘性作用影响分析

4.3 计算结果及分析

4.4 本章小结

5 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

致谢

参考文献

附 录 作者攻读硕士期间发表的论文和参与的研究项目