检索结果-南通市图书馆

作者：龚凯哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

半滑行船是在大吨位船型上应用了半滑行船体，它结合了常规排水型船排水量大和滑行艇快速性好的优点。半滑行船型在中小吨位船舶上已经得到了广泛的应用，对它的研究方法主要是以统计资料、船模试验和各种半经验半理论方法为主。大吨... 详细信息

半滑行船是在大吨位船型上应用了半滑行船体，它结合了常规排水型船排水量大和滑行艇快速性好的优点。半滑行船型在中小吨位船舶上已经得到了广泛的应用，对它的研究方法主要是以统计资料、船模试验和各种半经验半理论方法为主。大吨位半滑行船作为一种新船型，对它的研究开始得很晚，大致开始于20世纪的90年代。本文将探讨一种计算半滑行船兴波阻力的方法。首先引入Noblesse新细长船理论，通过在理论方法上的改进，使之适合于半滑行船兴波阻力系数。然后讨论目前对滑行艇、半滑行艇的阻力预报方法，选取Savitsky法(SIT法)来进行航行纵倾角的计算。最后将改进的Noblesse新细长船理论与SIT法结合，得到了计算半滑行船兴波阻力系数的方法，并给出了计算实例。

关键词：半滑行船 Noblesse新细长船理论船舶兴波阻力 SIT法

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浅水域三体船阻力计算

浅水域三体船阻力计算

作者：王先军哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

三体船作为一种高性能的新船型近年来已引起造船界的兴趣，一些造船先进国家为开展这方面的研究投入了大量的人力和物力，我国在这发面起步比较晚，在该方面也开展了一定的工作并取得了一定的进展，但和先进国家还有一定的差距，尤其在... 详细信息

三体船作为一种高性能的新船型近年来已引起造船界的兴趣，一些造船先进国家为开展这方面的研究投入了大量的人力和物力，我国在这发面起步比较晚，在该方面也开展了一定的工作并取得了一定的进展，但和先进国家还有一定的差距，尤其在三体船的性能研究方面与国外的差距更大，在浅水域三体船方面国外做了一些研究，我国在这方面的研究比较少。因此准确模拟浅水域三体船周围的流场和预报其的受力已成为问题的重点之一，这对三体船的设计、性能提高和船型优化有重要意义，同时也有一定的科研价值。近年来各种CFD软件相继出现，应用的范围越来越广。借助各种CFD软件，研究设计人员可以用更少的时间完成比原来更多的工作，并且更加的有效、准确和可靠，减少劳动的工作量，提高工作效率。本论文就是利用较成熟的商业软件FLUENT对处浅水域情况下的三体船周围的粘性流场进行数值模拟。通过对不同水深和不同航速下船模周围流场的模拟和对总阻力的求解，并将计算所得结果与实验结果进行比较，表明了FLUENT软件对处理浅水域三体船粘性流场模拟和计算的有效性和准确性，为将CFD软件应用于三体船船舶性能研究的实用性和准确性提供了一些依据。本论文是将商业软件FLUENT用于浅水域三体船粘性流场计算的一个尝试和探索性研究，随着科研工作的不断深入，相信在这方面的研究将取得令人满意的结果。科研工作的不断发展，将会使我国在不久的将来在对三体船性能方面的研究上有一个质的飞跃。

关键词：浅水域三体船阻力计算 FLUENT

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斜侧体三体船阻力计算及构型研究

斜侧体三体船阻力计算及构型研究

作者：郭雷哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

21世纪已被认为是海洋的世纪。海洋考察、开发利用、海运、海防等都承待高速与高性能舰船，而三体船以其独特的构形、优良的性能成为了目前研究的热点。本文主要研究斜侧体三体船的阻力性能及侧体布局对阻力性能的影响，主要进行如下工... 详细信息

21世纪已被认为是海洋的世纪。海洋考察、开发利用、海运、海防等都承待高速与高性能舰船，而三体船以其独特的构形、优良的性能成为了目前研究的热点。本文主要研究斜侧体三体船的阻力性能及侧体布局对阻力性能的影响，主要进行如下工作：首先进行同主尺度、同排水量的直侧体和倾斜侧体三体船船模阻力试验，通过比较分析试验结果发现：在低速时，斜侧体的阻力要比直侧体的阻力略大，而在高速段，斜侧体的阻力要比直侧体的小一些，这也体现了斜侧体的高速优势。然后用CFD软件FLUENT数值模拟试验中所用的斜侧体三体船模的粘性流场，计算其阻力;比较计算值和试验值，二者吻合较好，初步验证了数值模拟的可行性和可靠性。最后，用FLUENT数值模拟不同侧体布局时三体船的粘性流场、计算其阻力。本文中主要考虑侧体的纵向位置、横向位置、倾斜角度的变化，其中有三个纵向位置(0.34L、0.2L、0.1L)、两个横向位置(横向1.734B、横向1.156B)、两个倾斜角度(14度和25度)。计算结果表明：侧体位置在纵向0.2L、横向1.156B、倾斜14度时三体船的阻力性能较优，而且斜侧体三体船所受升力对阻力性能有较大的影响，因此我们可以通过改变升力来改善阻力性能，这也是斜侧体的一大特点。本文的研究表明：用FLUENT中的大涡模拟湍流模型模拟带自由液面的三体船的粘性流场是可行的;同时，斜侧体三体船有其自身的特点和优势，这些将为三体船阻力性能的进一步研究提供一定的参考和依据。

关键词：三体船斜侧体船模试验数值模拟阻力侧体布局 FLUENT

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集装箱船船型要素改变对阻力性能的影响

集装箱船船型要素改变对阻力性能的影响

作者：李青哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

目前国际集装箱船运输量正日益增长，由于集装箱船本身高航速的要求，船型的变化对船舶快速型能影响较大。对于集装箱船船型的研究越来越受到了设计者和研究人员的重视。对于船型设计而言，关键问题是研究船型要素及其改变对于阻... 详细信息

目前国际集装箱船运输量正日益增长，由于集装箱船本身高航速的要求，船型的变化对船舶快速型能影响较大。对于集装箱船船型的研究越来越受到了设计者和研究人员的重视。对于船型设计而言，关键问题是研究船型要素及其改变对于阻力产生的影响，由于通过传统的水池实验方式存在费用高，周期长等问题，许多研究人员正在研究利用计算机通过数值分析方法进行分析。本文主要通过对2000箱集装箱船的几个变形船型的主要参数和形状进行分析，采用经验法和图谱方法对各变形船型作性能估算分析，并用数值方法计算各船型的阻力性能，初步探讨船型参数、形状改变对性能影响的主要方面，研究改型时应注意的问题。

关键词：船型参数阻力性能 SSPA法细长船理论

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滑行艇阻力性能计算与艇型设计参数优化研究

滑行艇阻力性能计算与艇型设计参数优化研究

作者：常亮哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着船舶水动力学与人工智能技术的不断提高，无人艇（USV）的应用得到了广泛重视。其出色的军事价值使得各先进国家海军争相对其进行深入研究，并且生产出了许多实艇用于军民用途，如水底扫雷、水面侦查、海底探测、卫星回收、海面标... 详细信息

随着船舶水动力学与人工智能技术的不断提高，无人艇（USV）的应用得到了广泛重视。其出色的军事价值使得各先进国家海军争相对其进行深入研究，并且生产出了许多实艇用于军民用途，如水底扫雷、水面侦查、海底探测、卫星回收、海面标靶等等。通观各国无人艇，可以发现，大多采取滑行艇形式。由于无人艇执行任务的特殊性，快速性和续航力为其生命力的重要指标。优化艇型以减小滑行艇航行时的阻力的工作意义重大。与常规排水型船不同，滑行艇作为一种动升型船舶，在航行时，其航态会随着航速不断变化，这种变化为滑行艇的的阻力预报工作带来了难度。本文分别运用了两种不同的方法来解决该问题，运用预报结果，就不同的船型参数分别给出了设计建议和最优解以减小其静水航行时受到的阻力。首先使用CFD软件Star-CCM+模拟了滑行艇在静水中的六自由度航行。当艇底舯部和尾部斜升角的平均值保持不变，探讨其沿船长方向均匀变化时，滑行艇所受阻力与其航态的变化情况。通过对计算结果进行分析，可以发现，平均斜升角保持不变时，艇底流动分离点的位置和压强会随着尾部斜升角变化而变化，该种变化会使船体航态和阻力发生变化。并且可以看出，舯部斜升角增大，尾部斜升角适当减小，有利于提高滑行艇的滑行效率。但在一定条件下，尾部斜升角过大，会造成滑行艇静浮状态下出现首倾，并且在航行时，其尾部受力会大大高于首部所受的力，这对于船体减阻和滑行艇航向稳定性是不利的。为了对滑行艇的艇型参数进行优化，本文提出了一种结合系列船模阻力试验结果、运用自适应的混合遗传算法优化后的BP神经网络对滑行艇阻力进行预报的方法。并且详细叙述了对于遗传算法中算子和参数的设定。通过系列试验结果验证，可以看出经过优化的BP神经网络阻力预报方法有较好的精度和效率。最后，再次运用遗传算法对于训练完成的BP神经网络对滑行艇的设计参数进行寻优，以得到不同航速下阻力最小时的最佳船型参数。

关键词：滑行艇 CFD 斜升角 BP神经网络遗传算法船型参数优化

采用喷水推进器的三体船尾部形状与阻力性能关系研究

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采用喷水推进器的三体船尾部形状与阻力性能关系研究

作者：葛宜龙哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

作为一种高性能船舶,三体船的优越性能已经得到了人们的认可,同时人们又对它提出了更高的要求。喷水推进器由于在减阻、降噪等方面的优越性,已逐渐被人们应用于三体船。在此背景下,本文研究了适合于喷水器的三体船尾部形状,并对不同尾... 详细信息

作为一种高性能船舶,三体船的优越性能已经得到了人们的认可,同时人们又对它提出了更高的要求。喷水推进器由于在减阻、降噪等方面的优越性,已逐渐被人们应用于三体船。在此背景下,本文研究了适合于喷水器的三体船尾部形状,并对不同尾部形状对喷水推进三体船阻力性能的影响作了初步的探讨。采用直接求解雷诺时均N-S方程(RANS方程)的方法对带自由液面的三体船周围粘性绕流场和阻力进行了数值模拟,湍流模型选用RNG k-ε模型和SST k-ω模型,自由液面采用VOF方法进行处理。到了三体船周围粘性绕流场的分布、阻力大小和兴波特性。将不同湍流模型的计算结果与试验结果进行比较分析,给出了阻力系数和阻力计算结果,较好地预报了三体船的阻力性能。计算结果分析表明,标准κ-ε模型不适合于预报三体船的水动力性能,而RNG k-ε模型和SST k-ω模型适合于预报三体船的阻力性能,并且有一定的普适性;同时也表明了FLUENT在预报三体船阻力性能中的可行性与可靠性。对于喷水推进三体船的研究,根据所给出五种不同方案的尾部形状建立计算模型。应用结构网格对求解域进行离散,计算出不同方案的总阻力结果,对阻力结果进行比较分析,得到一个阻力性能较优的方案。采用Michell兴波理论,计算出该方案的三体船的兴波阻力,摩擦阻力采用ITTC公式进行估算。计算结果表明数值模拟得到的总阻力曲线与Michell理论计算出的总阻力曲线趋势一致。将计算得到的有效功率作为喷水推进器的有效功率来确定喷水推进器的进出口边界条件,并将阻力计算结果与裸船体的阻力结果进行比较,得出加装喷水推进器对阻力性能的影响。同时,本文从提高喷水推进器效率出发,对喷水推进器进口的流场进行了数值模拟。本文研究了不同尾部形状对喷水推进三体船阻力性能以及周围流场的影响,寻找了有关规律,给出了对优化喷水推进三体船尾部形状有参考价值的结论。

关键词：三体船阻力性能尾部形状喷水推进器粘流数值模拟 Michell理论

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船模拖曳阻力试验的不确定度分析

船模拖曳阻力试验的不确定度分析

作者：周广利哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

按照国际拖曳水池会议阻力委员会(ITTC RC)的建议，所有的成员单位都应进行重复的拖曳水池试验，以建立阻力系数(C)与速度(佛鲁德数)的精度限，并对试验的偏差、相关偏差和总的不确定度进行估计。本文详细描述了在哈尔滨工程大学... 详细信息

按照国际拖曳水池会议阻力委员会(ITTC RC)的建议，所有的成员单位都应进行重复的拖曳水池试验，以建立阻力系数(C)与速度(佛鲁德数)的精度限，并对试验的偏差、相关偏差和总的不确定度进行估计。本文详细描述了在哈尔滨工程大学拖曳水池实验室所进行的标准船模重复阻力试验情况，采用不确定度估计的方法，对该试验结果进行综合分析，计算出了该船模在给定佛氏数下各阻力系数(C)的偏差限、精度限和总不确定度。文中还对该船模的形状因子(1+K)、佛鲁德数(F)以及破水阻力(R)进行了不确定度分析，并给出了分析的结果。最后，将此次船模试验结果与“三米玻璃钢标准船模试验鉴定报告”所给出的试验结果作了比较，对试验结果进行了误差分析，找出了对试验结果影响较大的误差源，探讨了改进试验设备，提高测试精度的措施。

关键词：船模阻力试验不确定度误差分析改进措施

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小攻角斜侧体三体船水动力性能数值模拟

小攻角斜侧体三体船水动力性能数值模拟

作者：张雨新哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

三体船作为一种新型高性能船舶日益受到人们的关注,许多国家进行了大量的试验和理论研究,并已有若干实船投入使用。侧体的存在使船体周围流场变得十分复杂,同时也使三体船水动力发生很大变化,如何优化侧体布局、改善三体船体水动力性能... 详细信息

三体船作为一种新型高性能船舶日益受到人们的关注,许多国家进行了大量的试验和理论研究,并已有若干实船投入使用。侧体的存在使船体周围流场变得十分复杂,同时也使三体船水动力发生很大变化,如何优化侧体布局、改善三体船体水动力性能一直是研究的热点。本文基于商用CFD软件FLUENT对三体船粘性流场进行数值模拟,分析了当侧体倾斜并带有攻角时,流场中流动特性的改变及三体船阻力和浮态的变化。模拟水面船舶流动问题的一个关键部分是对自由液面的处理,本文首先对现代复杂船型DTMB5415粘性流场进行了数值模拟,并与国际上公开的试验结果进行了比较,结果表明VOF方法能够比较精确地模拟自由面,同时数值模拟能够给出与试验相吻合的阻力和伴流,具有一定的准确性。湍流模式是船舶CFD中的一个重要因素,本文针对五种常用的两方程湍流模式,以油船模型KVLCC2M为计算模型,分析了不同湍流模式对船体阻力计算和流动细节捕捉的影响。研究结果表明,RNGk-ε模式和SSTk-ω模式能够比较精确地预报船体阻力,并能成功地捕捉到船尾伴流的“钩”型等值线,标准k-ω模式给出了与试验结果最为接近的伴流分布。本文对一艘三体船型FA1在不同速度下的粘性流场进行了模拟,从自由面波形上看,数值模拟能够清晰地反映出三体船主体和侧体之间强烈的兴波干扰现象,可以为优化侧体布局提供参考,对于阻力计算,数值结果大体上能够与试验数据相一致,在低速段吻合得比较好,高速时偏差略大,整体上看,基于CFD对三体船流场进行数值模拟具有一定的可靠性。本文针对E2三体船,模拟了当侧体具有不同倾角和攻角时的粘性流场。为了分析侧体位置对浮态的影响,本文使用了动网格技术,在网格处理上采用了动静网格分区方法,避免了因复杂外形物体运动而导致结构网格畸变的现象,保证了计算精度和稳定性。计算过程中分别对约束船模和自由船模两种状态进行了模拟,通过对结果进行分析发现,对于高速三体船,阻力计算时考虑浮态是必要的,适当的倾斜侧体并给以合适的攻角可以改善三体船航行时的浮态,在某些情况下还可以减小阻力,但过大的攻角会增加船体阻力。

关键词：三体船有攻角的倾斜侧体 CFD 阻力湍流模式动网格

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加长船舶平行中体对阻力性能影响的研究

加长船舶平行中体对阻力性能影响的研究

作者：徐自俯哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

对一些性能良好的船型，因营运的需要，要求用增加平行中体长度的方法来增加载货量。但是改变船长时，需要对新船的阻力迅速作出比较准确的估算，以便对新船的航速作出预报。本文以16，500吨散货船经过加长平行中体最终改造为24，400吨... 详细信息

对一些性能良好的船型，因营运的需要，要求用增加平行中体长度的方法来增加载货量。但是改变船长时，需要对新船的阻力迅速作出比较准确的估算，以便对新船的航速作出预报。本文以16，500吨散货船经过加长平行中体最终改造为24，400吨散货船为实例，采用了多种船体阻力估算方法，并对船模及实船试验的结果进行了分析研究，探讨了加长平行中体对船舶阻力的影响，摸索出了比较实用的阻力估算方法。采用的研究途径为：一，应用Maxsurf软件，建立三维船体曲面模型，来估算船舶阻力和有效马力;二，应用经验公式估算;三，采用基于Noblesse新细长船理论的方法，对兴波阻力进行理论分析，并编制相应的程序，然后应用ITTC方法计算摩擦阻力，从而对船舶阻力作出预报;四，船模试验的结果分析。通过研究发现，在一定范围内增加平行中体长度，船舶的剩余阻力系数下降，虽然总的有效马力会有所增加，但是船舶的每立方米有效马力是在下降的。可见，在后一种意义下，在所计算的范围内，平行中体的增长并没有带来船舶阻力的恶化，恰当延长平行中体有时对阻力还是有利的。对估算结果与有关实船与船模试验结果进行比较分析后发现：应用Maxsurf软件和理论计算的方法，都能较好地解决平行中体加长后，在主机功率不变的情况下对新船航速作出预报或在保持母型船航速指标不变的情况下预报新船主机功率的问题。而应用经验公式估算则有较大的局限性。本文研究的方法和途径对今后延长平行中体的改型设计问题有价值，有利于确定适当的平行中体加长长度，从而提高船舶营运效率。

关键词：船舶阻力平行中体长度阻力与有效马力估算