艦-艦補(bǔ)給系統(tǒng)中水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的數(shù)值仿真研究.pdf

1、本文將從理論上研究?jī)纱韵嗤剿僭陟o水或波浪中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的線性與非線性的水動(dòng)力干擾效應(yīng)，為艦船海上橫向補(bǔ)給間距、航速以及航向的優(yōu)選提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。本文主要開(kāi)展了以下幾方面的工作：1.基于線性勢(shì)流理論，采用二維切片法(STF)研究波浪中兩個(gè)浮體以相同航速航行時(shí)所產(chǎn)生的水動(dòng)力干擾效應(yīng)，通過(guò)數(shù)值計(jì)算預(yù)報(bào)兩浮體的五自由度耦合運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。2.研究并提出了一種預(yù)報(bào)兩船在波浪中做耦合運(yùn)動(dòng)的三維頻域方法。計(jì)算中對(duì)兩船在波浪中水動(dòng)力干擾的輻射問(wèn)題簡(jiǎn)化，

2、即把輻射問(wèn)題分解為兩種情況，一種是船a做搖蕩運(yùn)動(dòng)而船b不做搖蕩運(yùn)動(dòng)，另一種是船b做搖蕩運(yùn)動(dòng)而船a不做搖蕩運(yùn)動(dòng)，建立了兩個(gè)浮體在波浪中以一定間距航行時(shí)流場(chǎng)速度勢(shì)的定解條件，并引入三維無(wú)航速頻域Green函數(shù)，采用源匯分布法求解兩船的非定常擾動(dòng)勢(shì)。3.進(jìn)而基于三維頻域分析方法，采用譜分析法預(yù)報(bào)不規(guī)則波中載重點(diǎn)處兩船的三個(gè)方向相對(duì)運(yùn)動(dòng)有義幅值，應(yīng)艦船海上航行補(bǔ)給需求提出一種有效地優(yōu)選艦船航速與橫向間距的方法。4.同時(shí)在三維頻域理論的基礎(chǔ)上，計(jì)

3、及一階速度勢(shì)及其耦合項(xiàng)對(duì)二階定常力(矩)的貢獻(xiàn)，不考慮二階速度勢(shì)的影響，分別采用積分法和微分法等兩種近場(chǎng)方法預(yù)報(bào)單個(gè)和兩個(gè)潛體在波浪中運(yùn)動(dòng)的二階定常力(矩)。5.探討了采用三維時(shí)域理論研究?jī)芍北诖诓ɡ酥械人俸叫袝r(shí)的水動(dòng)力干擾效應(yīng)，為時(shí)域理論應(yīng)用于兩船運(yùn)動(dòng)響應(yīng)預(yù)報(bào)做了一些開(kāi)創(chuàng)性的工作。6.基于勢(shì)流理論，通過(guò)在物表面上直接分布簡(jiǎn)單分布源，研究?jī)蓚€(gè)物體在無(wú)界流中航行的附加質(zhì)量干擾效應(yīng)；考察了定常力對(duì)網(wǎng)格數(shù)的敏感度以及基于簡(jiǎn)化的物面條件計(jì)算方