基于CFD的中高速艇阻力及耐波性研究.pdf

1、近年來科學(xué)技術(shù)水平急速提升，通過數(shù)值模擬的方式來實現(xiàn)對船體水動力性能分析變得更加經(jīng)濟(jì)也更加可信。發(fā)展至今，數(shù)值模擬方法在船舶設(shè)計與分析領(lǐng)域已經(jīng)成為了一種不可或缺的手段。作為傳統(tǒng)的模型試驗方法的補(bǔ)充，數(shù)值方法具有非常明顯的特點(diǎn)：更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、靈活、極大縮短設(shè)計周期。將數(shù)值方法與模型試驗方法配合使用，可有效的提升船舶設(shè)計效率。
　　本文圍繞船舶快速性和耐波性問題，分別探索了數(shù)值模擬方式在艦船靜水阻力研究和耐波性分析方面的應(yīng)用，針對研

2、究過程中的關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)問題，展開了分析與討論。本文主要完成的工作如下：
　　首先，以某中高速艇為研究對象，對其展開模型試驗研究，探索了船舶重心位置變化、添加尾板等方式對于靜水阻力的影響；針對船舶航行特點(diǎn)，基于以有限體積法為基礎(chǔ)的ANSYS FLUENT軟件，得到了可行的船舶靜水阻力數(shù)值預(yù)報方法。針對船舶在航速較高時，航行姿態(tài)會顯著變化導(dǎo)致阻力預(yù)報失準(zhǔn)的情況，運(yùn)用了一種修正方法修正船舶航行姿態(tài)。該方法基于船舶靜態(tài)受力平衡理論，通過

3、該方法，可使得在船舶航速較高情況下，阻力預(yù)報結(jié)果也能與實際狀況相符。
　　然后，基于之前的阻力預(yù)報方法，對該船進(jìn)行了船舶型線優(yōu)化分析，以達(dá)到優(yōu)化設(shè)計航速下的靜水阻力的目的。在分析過程中，主要研究了船舶浮心位置變化對船舶航行阻力的影響，確定了最佳浮心位置。對優(yōu)化后的船型進(jìn)行阻力數(shù)值預(yù)報，結(jié)果顯示優(yōu)化方案使得船舶在設(shè)計航速下阻力有所降低。
　　最后，以某1200T快艇為研究對象，基于ANSYS AQWA軟件，對船舶耐波性預(yù)報問題