船舶阻力計算及三體船片體布局優(yōu)化研究.pdf

1、船舶快速性是船舶重要的航行性能之一，快速性對高性能船舶具有更加重要的意義，高速三體船是一種高性能船型，同常規(guī)單體船相比，在降低興波阻力性能方面具有很大的優(yōu)勢，但是影響高速三體船興波阻力的因素很多，特別是片體布局對興波阻力的影響。早在18世紀中期，人們就開始采用船模實驗的方法計算船舶阻力的大小，隨著計算數學和計算機技術的不斷發(fā)展，計算流體動力學逐漸成為研究船舶阻力性能的有效工具。在此背景下，本文采用計算流體動力學方法對靜水狀態(tài)下的桁架式S

2、PAR平臺、DTMB5415模型和高速三體船的阻力性能進行了研究。本文的具體工作如下：
　　 首先，本文采用船模實驗和粘流數值模擬兩種方法計算了桁架式SPAR平臺在靜水濕拖狀態(tài)下的阻力性能，粘流數值模擬的結果與實驗結果較為接近，說明采用粘流數值模擬的方法計算復雜海洋結構物的阻力性能是可行的。文中還通過采用疊模計算的方法，對桁架式SPAR平臺的阻力成分進行了分析，結果表明興波阻力和粘壓阻力是濕拖阻力的主要組成部分。最后分析了桁架式

3、SPAR平臺的垂蕩板間的壓力和速度變化以及桁架式SPAR平臺的首尾流場。
　　 接著，采用Michell興波阻力公式和粘流數值模擬兩種方法對DTMB5415模型的阻力性能進行了研究，并將計算結果與公開的船模實驗數據進行了比較。結果表明，粘流數值模擬方法在計算精度方面具有明顯的優(yōu)勢，并且該方法對近船區(qū)域的流場捕捉也比較準確。
　　 最后，本文采用粘流數值模擬方法計算了高速三體船在八種片體布置狀態(tài)下的阻力性能，并從波高分布、