基于CFD的高速滑行艇水動力性能研究.pdf

1、隨著海洋權(quán)益的爭奪和濱海資源的開發(fā)日益被關(guān)注，滑行艇因其良好的機(jī)動性能和高速性能得到廣泛的應(yīng)用。滑行艇的水動力性能與安全性緊密相關(guān)，但由于滑行艇的特殊性，其水動力性能的研究較常規(guī)排水船困難。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步、求解器精度的提高以及網(wǎng)格技術(shù)的完善，利用基于CFD理論的數(shù)值模擬方法來研究滑行艇的運(yùn)動已得到越來越廣泛的應(yīng)用。數(shù)值模擬技術(shù)在研究滑行艇水動力性能方面，已成為具有重要工程意義的解決方案。
　　本論文主要基于CFD理論

2、，對粘性流場中滑行艇的水動力性能進(jìn)行了初步計(jì)算研究。旨在通過對Fluent軟件的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，分析該方法的可行性和精確性。
　　首先，對滑行艇在靜水中不同航行姿態(tài)的運(yùn)動進(jìn)行了數(shù)值模擬，計(jì)算得到了不同航行姿態(tài)下的阻力值，并且與經(jīng)驗(yàn)公式估算值進(jìn)行了比較。同時(shí)，還給出了阻力值隨航速變化的曲線，并對滑行艇艇底的動壓力及總壓力情況進(jìn)行了考察，結(jié)果基本符合實(shí)際情況，驗(yàn)證了該方法的可行性。
　　其次，利用Fluent中的動網(wǎng)格技術(shù)，對滑行艇

3、的水動力導(dǎo)數(shù)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。計(jì)算得到了滑行艇不同漂角斜航、純橫蕩和純艏搖運(yùn)動時(shí)所受到的側(cè)向力及艏搖力矩，并根據(jù)理論公式，計(jì)算出了相關(guān)的水動力導(dǎo)數(shù)。
　　最后，根據(jù)流體力學(xué)中的波浪理論，采用速度邊界造波法模擬得到了數(shù)值波浪，為數(shù)值水池的研究提供了參考。并采用動網(wǎng)格技術(shù)，對滑行艇在波浪中的運(yùn)動作了初步的研究，對結(jié)果進(jìn)行了定性分析。從結(jié)果來看，滑行艇在波浪中運(yùn)動所受到的阻力及升力滿足周期性變化，且變化周期與波浪周期基本一致，符合理論分析