基于附體減阻技術(shù)的穿浪雙體船阻力性能優(yōu)化研究.pdf

1、穿浪雙體船（WPC）因?yàn)橐友bT型水翼等減搖附體等原因造成船體阻力的增加，在不改變船體型線結(jié)構(gòu)的前提下，采用合適的附體結(jié)構(gòu)來改善船舶的流場分布，進(jìn)而提升船舶在不同速度下的阻力性能，是船舶減阻研究的熱點(diǎn)之一。本文利用 CFD數(shù)值方法，采用附體減阻技術(shù)，對加裝T型水翼的穿浪雙體船阻力性能進(jìn)行了優(yōu)化。
　　因?yàn)榇Ｔ囼?yàn)周期較長，花費(fèi)巨大，因此本文利用 CFD數(shù)值計(jì)算方法對穿浪雙體船及其附體的阻力性能進(jìn)行模擬。利用商業(yè)計(jì)算軟件 STARC

2、CM+，采用合適的網(wǎng)格劃分方式、數(shù)值計(jì)算方法和邊界條件設(shè)置建立的穿浪雙體船的水動力學(xué)計(jì)算模型，并通過與試驗(yàn)結(jié)果的對比驗(yàn)證了 CFD方法的有效性和精度。隨后對加裝截流板和尾楔形塊的穿浪雙體船進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了截流板和楔形塊對船體周圍流場的影響，探討了截流板和尾楔形塊影響船體性能的關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)一步明確了截流板和尾楔形塊的水動力學(xué)原理。以穿浪雙體船的阻力性能為目標(biāo)，對附體的參數(shù)進(jìn)行了增量研究，分別研究了截流板高度、尾楔形塊的下壓角度和長度

3、的變化對船體阻力性能的影響。
　　利用多學(xué)科優(yōu)化方法，綜合船體局部結(jié)構(gòu)重構(gòu)方法、CFD數(shù)值計(jì)算方法和最優(yōu)化理論方法，建立起多學(xué)科的綜合優(yōu)化平臺。針對傳統(tǒng)優(yōu)化過程中需要頻繁重構(gòu)模型劃分網(wǎng)格的問題，利用基于拉伸變形的動網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現(xiàn)了附體結(jié)構(gòu)的自動變形。最后以穿浪雙體船的阻力為目標(biāo)，以航速和截流板的高度為設(shè)計(jì)參數(shù)建立近似模型并利用最優(yōu)化方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終得出了穿浪雙體船在設(shè)計(jì)航速區(qū)間內(nèi)不同速度下的最佳截流板的高度，為可調(diào)節(jié)截流板的控