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高速翼滑艇水翼参数对水动力性能的影响(不同水翼浸深)

2020-12-28 22:20编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要摘 要 本篇文章以建立坐标船舶模型的计算与分析为主,运用AutoCad ,FLUENT等软件处理,并找出翼滑艇在不同的安装角下的水动力特性的规律与变化。 本次模型选择具有浅V滑行面以及T型单水翼11.8米翼滑艇进行实验研究,选择三个不同的浸水深度0.4m,0.5m和0.6m进行试验,并对试验模型计算出的结果进行综合分析和比较,得到该船型的翼滑艇水动力特性的相关结果在不同的水翼安装角下对阻力性能的影响。并通过建立模型计算分析,证明该船型在高速航行阶段阻力性能相比较于尺度相近的滑行艇来说更加优越,水翼设计符合要求,可以用于实际船舶的应用与设计。关键词:翼滑艇; 水动力特性; 安装角; 阻力性能; 计算分析比较目录
第一章 绪论-----------------------------------------------------6
1.1 研究背景和意义---------------------------------------------6
1.2 水翼艇的发展历史-------------------------------------------7
1.3 对高性能船舶的几点看法-------------------------------------8
1.4对本翼滑艇的简单介绍---------------------------------------10
1.5 理论基本方程----------------------------------------------10
1.6 水翼工作原理----------------------------------------------11第二章 软件的知识--------------------------------------------17
2.1对GAMBIT软件的介绍和操作---------------------------------17
2.2 对FLUENT软件的介绍和操作---------------------------------20
第三章 模型的建立-
 

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的知识--------------------------------------------17
2.1对GAMBIT软件的介绍和操作---------------------------------17
2.2 对FLUENT软件的介绍和操作---------------------------------20
第三章 模型的建立--------------------------------------------22
3.1 分析11.8米型线图图纸------------------------------------22
3.2 分析水翼图图纸-------------------------------------------24
3.4 建立三维立体模型-----------------------------------------30
3.5 运用FLUENT 6.3的模拟计算过程----------------------------31
第四章 对模型的水动力性能计算-----------------------------34
4.1 FLUENT输出文件的分析-------------------------------------34
4.2 对输出的图表图像的分析-----------------------------------36
4.2.1阻力系数图像分析------------------------------------36
4.2.2 总压力图像分析-------------------------------------38
4.2.3 兴波阻力图像分析-----------------------------------40
4.3 结论----------------------------------------------------42
结语 ----------------------------------------------44
致谢 ----------------------------------------------------------45
参考文献 ------------------------------------------------------46
第一章 绪论
1.1研究背景和意义
大多数的常规排水型的船舶,在经历了无数人的研究和改造之后,高速船舶的技术愈法成熟,在水翼船和滑行艇之后,新的高性能船舶也应时局而出现,这就是翼滑艇【1】。翼滑艇既然是多种船舶船型组合的新兴高性能船舶,那么我们对翼滑艇性能的要求当然也要比之前类型的要高很多。正是因为翼滑艇结合了多种船型和结构的组装和变化,它的各项水动力性能才会发挥巨大的优点。
但是在提到翼滑艇之前,不得不说到它的前身滑行艇和水翼艇。其中滑行艇在静止以及在较慢的速度航行的状态中,艇身的重量与同排水型船舶一样都是由浮力来支撑(即静水力支承)。每当船艇处于高速行驶状态时,会进入滑行状态,船艇首部会在水动力的作用下脱离出水面,仅仅部分的船底和水面相接触,静水的浮力大部分又水动力来解决代替,从而支撑面和侵湿的面积会随着速度的增长而变少,船艇的阻力也就会相应的减少,也就为提高航速创造了条件。由于滑行艇具有很高的航速,故而广泛地应用于运动艇,交通艇,巡逻艇,导弹艇,鱼雷艇等等。但是滑行艇同时也具备许多缺点:
1.耐波性能比较差,不适合在大的风浪中航行。
2.处于滑行状态时,巨大的波浪对于船艇本身也会有很大的冲击,同时对于结构也会有一定的破坏作用。
因为上述原因,滑行艇的发展受到了一定的限制。
而水翼艇就是指在船艇的本体下面安装有水翼的一种高性能船舶。它是由滑行艇发展和演变过来而产生的一种新船型。船艇体与滑行艇相近,只不过是在艇底添加水翼,而且水翼的断面呈机翼的形状,在它运动时,水翼受升力(即水动力)作用,当升力和排水量相等的时候,其船体完全会被抬出水面,只有水翼和支架与水面接触,在它高速航行时可以大大降低阻力。水翼艇的种类有很多,通常可以分为两种:全浸式水翼和割划式水翼。
同理,水翼艇也存在缺点:
1.船艇之下有水翼,其不适用于浅航道,因为其水翼宽往往大于船宽,靠在码头时有些不方便。
2.为了减轻其主机的重量常常采用高速内燃机或者是燃气轮机,使用的寿命短,对燃油的要求比较高,而且经济性比较差。
基于上述的两种船型全部存在或多或少的缺点,因此发展新
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