水翼参数对双体小水线面水翼复合船阻力性能的影响

摘要

近年来，高性能船给海洋产业带来了越来越多的机遇和挑战。高性能船除了高航速外，还具有普通船型所不具备的特点，如优良的适航性、稳定性和舒适性等优点。但是，目前高性能船都会有优缺点，在20世纪后半叶，技术人员考虑进行一些技术融合，扬长避短，衍生出复合型高性能船。
　　HYSWATH在设计的过程中既保留了双体船的甲板面积大和良好的耐波性能，又结合了水翼船低阻力，高速性能好的特性，同时前后水翼提高了船体纵向的稳定性，因而海洋资源开发，石油天然气勘探，海上维权等方面有着重要作用。因此，HYSWATH作为一种具有优秀特性的新船型，具有较为广泛的市场需求和应用前景，应当开展相应的技术研究和探索。
　　本文以排水量为400t的双体小水线面水翼复合船为研究对象，首先以模型试验为基础，对模型进行CFD计算，并将结果与试验值对比，来验证数值模拟方法的可行性和可靠性。然后着重探讨了不同水翼面积，水翼位置和水翼攻角对双体小水线面水翼复合船的航行姿态以及阻力性能的影响规律。通过对不同水翼参数的实船进行CFD计算，分析计算结果发现水翼参数的变化先使得纵倾角和升沉发生一定规律的变化，然后船体的总阻力才随之发生改变。在本文所涉及到的翼航速度范围内，增大水翼的面积，减小前水翼到船艏的距离，增加前水翼的攻角（或减小后水翼的攻角），能够有效地减小双体小水线面水翼复合船的船体阻力。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 本文研究的目的及意义

1.2 复合船型的发展和现状

1.3 CFD技术的发展及现状

1.4 论文的主要工作

第二章 复合型船方案设计

2.1 水翼系统的设计

2.2 HYSWATH主船体的设计

2.3 本章小结

第三章 计算流体力学基本理论

3.1 基本控制方程

3.2 二方程湍流模型

3.3 控制方程的离散

3.4 网格的生成

3.5 壁面函数

3.6 边界条件的选择

3.7 多相流和DFBI

3.8 本章小结

第四章 复合船型阻力性能研究

4.1 复合船型的阻力分析

4.2 船模阻力试验

4.3 双体小水线面水翼复合船粘性流场数值模拟

4.4 HYSWATH-400的浮态

4.5 本章小结

第五章 水翼参数变化对复合船型阻力性能的影响

5.1 引言

5.2 水翼面积对船体阻力的影响

5.3水翼位置对船体阻力的影响

5.4水翼攻角对船体阻力的影响

5.5 本章小结

第六章 总结和展望

6.1 全文总结

6.2 未来工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表或录用的论文

致谢