帶固定水翼滑行艇阻力與耐波性能研究.pdf

1、隨著社會的快速發(fā)展，人們對海洋開發(fā)的力度日益加大，相應(yīng)地對船舶的適航性要求也越來越高。滑行艇是應(yīng)用最早的高性能船舶，具有較好的快速性，但是其在波浪中的耐波性能很差。為了改善滑行艇在波浪中的耐波性能，可采取在艇體上加裝附體的方式。本文利用基于CFD方法的STAR-CCM+軟件，研究增設(shè)固定水翼對滑行艇阻力與耐波性能的影響。
　　首先，對滑行艇水動力性能的數(shù)值計(jì)算開展研究。通過對一棱柱型艇模型阻力的計(jì)算，分析了網(wǎng)格劃分和時(shí)間步長對艇阻

2、力計(jì)算結(jié)果的影響，獲得一種高效而精度良好的網(wǎng)格劃分方式和時(shí)間步長設(shè)置方式;進(jìn)而采用域動網(wǎng)格技術(shù)來實(shí)現(xiàn)六自由度數(shù)值模擬、重疊網(wǎng)格處理網(wǎng)格運(yùn)動問題和直角切割網(wǎng)格來適應(yīng)復(fù)雜表面的方法對一滑行艇模型靜水直航運(yùn)動進(jìn)行模擬。接著，采用軟件內(nèi)的VOF模塊，對多個波高的規(guī)則波中滑行艇迎浪運(yùn)動進(jìn)行了模擬。通過與試驗(yàn)值或理論值的對比分析，證明了數(shù)值計(jì)算方法能夠較準(zhǔn)確計(jì)算滑行艇的水動力性能。
　　然后，針對不同縱向安裝位置、不同主翼面積、不同主翼距艇底

3、安裝高度及不同主翼安裝迎流攻角的固定水翼對滑行艇阻力與耐波性能的影響進(jìn)行了分析。計(jì)算結(jié)果表明增設(shè)合適的固定水翼能夠明顯改善滑行艇的耐波性能，具有適當(dāng)負(fù)的主翼安裝迎流攻角的艏水翼效果最好，其通過增大艇的縱傾，從而獲得更大的升力，靜水中的減阻效果也較好。
　　最后，對一帶艏固定水翼滑行艇和原型艇在不同航速下的靜水阻力和航行姿態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)地計(jì)算和比較研究，并在規(guī)則波迎浪條件下，對不同航速、不同波長及不同波高時(shí)的航行阻力和波浪增阻、縱搖與