高速船窄V字形尾跡的分析.pdf

1、很久以前人們就觀察到很多船的尾跡被限制在與航跡夾角?ψmax≤ψ≤ψmax的錐形范圍內(nèi)，其中錐形半角ψmax明顯小于開(kāi)爾文角ψK≈19?28′。很多理論已被提出以解釋這些窄V字形尾跡?；诓ɡ烁缮嫘?yīng)的兩點(diǎn)興波模型表明，在無(wú)限深廣的靜水中高速直線航行的單體船首尾散波間的縱向干涉或雙體船兩片體首波間的橫向干涉會(huì)在開(kāi)爾文楔內(nèi)顯著小于開(kāi)爾文角的射線ψmax處產(chǎn)生最大的波浪。本文考慮波浪干涉效應(yīng)對(duì)船長(zhǎng)L的單體船或船長(zhǎng)L間距S且具有相同片體的雙體

2、船在無(wú)限深廣的靜水中以航速V航行時(shí)遠(yuǎn)場(chǎng)波的影響，通過(guò)在船體表面點(diǎn)源分布來(lái)代表船體。研究報(bào)告了七艘主尺度范圍廣泛（長(zhǎng)寬比、船長(zhǎng)吃水比、型寬吃水比、水線進(jìn)流角）的簡(jiǎn)單船體在很大范圍的Froude數(shù)F≡V/√gL和無(wú)因次片體間距s≡S/L情況下的系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果。這里，g為重力加速度。單體船或雙體船產(chǎn)生的遠(yuǎn)場(chǎng)波系中最大波浪所在射線角，即主要興波角，由一種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法獲得。這種方法基于數(shù)值確定由Hogner近似和駐相法近似估計(jì)的Fourier-K

3、ochin表達(dá)式中波幅函數(shù)的峰值。本文主要的一般性結(jié)論是，盡管遠(yuǎn)場(chǎng)波幅值的大小受船體形狀的強(qiáng)烈影響，但由于干涉效應(yīng)造成的主要興波角的大小受船體形狀的影響很弱。因此，與最大波高相關(guān)聯(lián)的主要興波角的大小主要是船行波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。該發(fā)現(xiàn)的重要結(jié)果是，對(duì)于一般性的船，主要興波角的大小可由Froude數(shù)F（對(duì)單體船）或Froude數(shù)Fs和片體間距s（對(duì)雙體船）通過(guò)簡(jiǎn)單的解析關(guān)系式得出。這些解析關(guān)系式在文中通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算得出。單體船主要興波角的