局部氣墊雙體船阻力性能優(yōu)化研究.pdf

1、局部氣墊雙體船集合了常規(guī)高速雙體船、表面效應(yīng)船、高速滑行艇等船型特點(diǎn)于一身，具有吃水淺、航速高、載重大等特點(diǎn)。因其優(yōu)越的穩(wěn)定性以及寬大的甲板與側(cè)片體，使得該船型更易于向大型化發(fā)展，然而隨著船體尺寸的增加，阻力的激增制約了設(shè)計(jì)空間，因此需對(duì)局部氣墊雙體船的阻力性能展開(kāi)優(yōu)化研究。目前，對(duì)該船型水動(dòng)力性能的研究主要依賴于水池模型試驗(yàn)，然而模型實(shí)驗(yàn)成本高、周期長(zhǎng)，不利于快速設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化。本文運(yùn)用 CFD數(shù)值計(jì)算方法模擬某大型化局部氣墊雙體船水

2、池拖曳試驗(yàn)，并以此為基礎(chǔ)對(duì)其阻力性能展開(kāi)研究與優(yōu)化。
　　采用增壓式模型對(duì)墊升系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬，與以往的氣孔進(jìn)氣式邊界處理方法相比，增壓式方法所建立的數(shù)值模型與水池試驗(yàn)?zāi)Ｐ透咏?；?duì)比近壁網(wǎng)格尺寸對(duì)計(jì)算精度的影響，建立適用于局部氣墊雙體船阻力性能計(jì)算的數(shù)值計(jì)算方法；基于該數(shù)值計(jì)算方法對(duì)局部氣墊雙體船的阻力性能進(jìn)行模擬計(jì)算，并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)相比較，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算方法的有效性；以阻力性能為研究目標(biāo)對(duì)局部氣墊雙體船的氣墊相關(guān)參數(shù)進(jìn)

3、行增量研究，分別研究氣墊充氣流量、氣墊寬度、氣封泄流高度以及氣墊高度在一定范圍內(nèi)變化對(duì)阻力性能的影響，并對(duì)影響機(jī)理進(jìn)行分析。
　　基于modeFRONTER綜合優(yōu)化平臺(tái)，將最優(yōu)化理論方法、CAD參數(shù)化建模、CFD數(shù)值評(píng)估等技術(shù)有效聯(lián)合，建立基于SBD（Simulation Based Design）的局部氣墊雙體船阻力性能優(yōu)化設(shè)計(jì)框架模型。以氣墊寬度、氣封泄流高度、氣墊高度為設(shè)計(jì)變量，對(duì)局部氣墊雙體船越峰段（Fr=0.36）總阻力