變態(tài)水工模型船模操縱性能相似問題模擬計(jì)算研究.pdf

1、我國改革開放以來,全國內(nèi)河水運(yùn)建設(shè)得到了快速發(fā)展,港口航道水路運(yùn)輸能力獲得了較大提高,水路運(yùn)輸作為現(xiàn)代運(yùn)輸公認(rèn)的綠色運(yùn)輸推動著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?？墒?有一個(gè)制約著通航船模應(yīng)用的重要技術(shù)問題尚待解決,那就是在變態(tài)水工模型中運(yùn)用通航船模的技術(shù)。由于受地形限制等原因,水工模型很多都是變態(tài)的,即垂直比尺與水平比尺不一致,而國內(nèi)以往的通航船模研究都是應(yīng)用正態(tài)船模在正態(tài)水工模型上研究通航問題,這就使通航船模技術(shù)的應(yīng)用受到很大限制。在國外,雖已有在變態(tài)

2、水工模型中使用船模進(jìn)行對比試驗(yàn)的例子,但工作做得較為粗略,未對船模變態(tài)問題進(jìn)行深入研究。如果能突破在變態(tài)水工模型上運(yùn)用通航船模的技術(shù),將會大大擴(kuò)展通航船模的應(yīng)用范圍,并可避免為了進(jìn)行船模試驗(yàn)而耗費(fèi)大量資金專門制作正態(tài)水工模型,使變態(tài)船模技術(shù)可為通航研究服務(wù)。
　　 另外,由于對幾何變態(tài)相似船模的試驗(yàn)研究開展甚少,致使變態(tài)船模的研究在理論上和實(shí)際應(yīng)用上都存在許多技術(shù)難題,從而也限制了船模試驗(yàn)研究在變態(tài)水流模型中的應(yīng)用。因此,隨著計(jì)

3、算機(jī)科學(xué)技術(shù)和船舶水動力學(xué)學(xué)科自身的發(fā)展,迫切需要對變態(tài)水工模型中的船模適用性開展廣泛的研究,找到變態(tài)水流條件下船模各項(xiàng)性能之間的內(nèi)在聯(lián)系,使船模技術(shù)更好地為通航研究服務(wù)。
　　 本論文從基本相似理論著手,對變態(tài)船模操縱性與回轉(zhuǎn)性相似進(jìn)行討論。根據(jù)變態(tài)船模的相似性,建立變態(tài)船模運(yùn)動方程,采用前蘇聯(lián)船模試驗(yàn)提出的水動力導(dǎo)數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式編制計(jì)算程序,對小變率船模的Z型試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真,分析變率較小時(shí)船模操縱性與實(shí)船的相似程度。計(jì)算機(jī)仿真