滑行艇非定常流體動力特性及噴濺阻力的計(jì)算方法研究.pdf

1、船舶高速航行時，船體受到的動載荷和運(yùn)動響應(yīng)具有很復(fù)雜的強(qiáng)非線性特性，在遭遇洶濤時，船體會發(fā)生嚴(yán)重的砰擊，有時還會伴有上浪的現(xiàn)象，這些載荷對船舶的安全性能及其運(yùn)動響應(yīng)有很大影響。因此，研究鈍體在航行過程中的水動力載荷及噴濺特性對滑行艇及其他高性能船舶的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)動性能預(yù)報(bào)具有非常重要的理論意義和工程實(shí)用價值。
　　針對不同鈍體模型在靜水中約束航行，以及滑行艇三維模型在靜水、波浪中自航模式下的運(yùn)動響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬，并通過自編程軟件計(jì)

2、算噴濺阻力，相比于以往噴濺阻力計(jì)算方法，可以更快捷、精確地捕捉噴濺區(qū)域，適用性更高。
　　利用Fine/Marine軟件對橫剖面分別為為直線、外凸和內(nèi)凹斜升型滑行艇采用約束模式，縱傾角τ=3.0°，航速V=2.0m/s,橫向斜升角?=10°、15°、20°、25°共12個工況進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析了滑行艇水動力性能和瞬態(tài)流場變化，編寫了噴濺區(qū)域參數(shù)的后處理程序，得到不同橫向斜升角下滑行艇噴濺阻力和噴濺面積。結(jié)果表明，高航速情況下，內(nèi)凹

3、斜升型滑行艇不利于降低噴濺阻力。
　　選取某高速滑行艇模型，在自航模式下，重心距艇尾分別為38.1％L、35.1%L，航速為V=2m/s~7m/s(間隔1m/s)共計(jì)12種工況的滑行艇三自由度運(yùn)動響應(yīng)預(yù)報(bào)，完成水動力特性、運(yùn)動響應(yīng)特性、噴濺特性與航速之間關(guān)系，給出了不同航速、重心下噴濺阻力和噴濺面積在穩(wěn)定狀態(tài)的瞬時值，并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比，二者吻合良好?；型нM(jìn)入滑行狀態(tài)后(V≥4m/s)，在滑行艇重心 lg=38.1%L時，噴濺阻力

4、占總阻力的14.05%~21.42%，lg=35.1%L時，噴濺阻力占總阻力的10.02%~16.20%。
　　基于速度入口造波，完成了高速滑行艇在自航模式下，波高H=0.2m，波長λ=0.5L、1L、1.5L、2L下流場和滑行艇性能的數(shù)值預(yù)報(bào)，分析了滑行艇運(yùn)動響應(yīng)和波浪周期的關(guān)系，對滑行艇艇底壓力、速度、水相分布進(jìn)行研究，通過自編程對噴濺區(qū)域進(jìn)行處理獲取了噴濺區(qū)域特征參數(shù)，分析了噴濺區(qū)域流體運(yùn)動特性和遭遇周期內(nèi)噴濺阻力。當(dāng)λ≥1