多段翼的水動力性能分析.pdf

1、隨著特種船舶的不斷發(fā)展，減小高速船舶興波阻力、船體振動等方面的問題成為了研究熱點(diǎn)。在各種措施中，給船舶加裝船用水翼是應(yīng)用廣泛且十分有效的手段。和飛行器機(jī)翼不同，船用水翼有不一樣的水動力分析方向。船用水翼的目的是提高船速、增強(qiáng)船舶的耐波性和減少興波阻力等，因此在研究水翼的水動力性能時，應(yīng)當(dāng)著重考慮翼型的近自由面升力性能、空泡性能等。
　　本文選用了多個典型的水翼形狀，通過CFD方法分析了不同翼型在水域內(nèi)的升力、阻力性能和流場情況，并

2、著重考慮了自由液面對浸深較小的水翼產(chǎn)生的影響。最后，本文結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用，探索了多段組合翼水動力分析的CFD方法。
　　首先，本文通過ICEM創(chuàng)建了二維翼型的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，通過二項(xiàng)流模型對典型水翼敞水情況下的空泡性能進(jìn)行預(yù)報，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比，得到了滿意的計算結(jié)果。
　　在分析近自由液面對水翼的影響上，本文選取了兩種具有近自由面水動力性能試驗(yàn)值的翼型進(jìn)行研究。采用了 CICSAM格式的界面重構(gòu)方法對自由液面的形成和變化進(jìn)行了預(yù)

3、報。通過對比不同層流、湍流模型以及計算方法得到的數(shù)值模擬結(jié)果，得到了一種可以較為精確模擬孤立翼型在近自由面下流場的數(shù)值方法。并應(yīng)用該方法分析了靜水情況下水翼水動力性能受不同攻角和浸深的影響，以及極端情況下的破碎波。最后引入明渠流模型，分析了在波浪來流下翼型水動力性能的周期性變化。
　　在分析多段復(fù)雜翼型上，本文著重探索了多段復(fù)雜翼型的建模及分析方法。分析了三種不同網(wǎng)格構(gòu)型下翼型的數(shù)值預(yù)報的精確度和效率，得到了多段翼型水動力性能分析