減搖水艙阻尼結構設計及固有周期研究.pdf

1、減搖水艙結構簡單、使用方便、在低航速與高航速都具有良好的減搖效果，特別適用于長期在海上停泊作業(yè)的船只，是目前應用較為廣泛的船舶減搖裝置。它的減搖原理是在船體發(fā)生橫搖時，通過水艙中水振蕩形成液位差，進而形成額外的恢復力來減小船體的搖蕩運動。要使減搖水艙的恢復力矩發(fā)揮最大功效，艙內水振蕩需要落后船體橫搖周期的四分之一。所以，設計減搖水艙時，周期與阻尼是尤為關鍵的兩個參數。
　　目前對于水艙設計初期的方案設計階段，在其尺寸、位置已經設計

2、完成的情況下，還不能精確的預報不同水艙阻尼特性，因此無法準確的設計出符合條件的水艙的阻尼結構，必須依靠試驗的手段。測試水艙性能通常有兩類方法：水艙模型測試法（搖擺臺實驗、船模水池實驗）、實船測試法。通常試驗研究消耗很多的人力、物力和財力，模型測試法受尺度效應的影響很難保證結果與真實情況相同，實船測試條件受自然環(huán)境制約，結果也會受到很多外界因素的干擾。通過CFD來仿真減搖水艙晃蕩并進行有關的特性分析就可以避開以上干擾因素。
　　本論

3、文首先針對某滾裝船進行減搖水艙基本設計（包括尺寸、位置等），并利用FORTRAN編寫程序計算幅頻特性與水艙阻尼系數的關系，分析結果得出滿足要求的阻尼系數方案；然后使用CFD數值仿真水艙自由衰減實驗，監(jiān)測水艙通道中點的速度變化，得出水艙固有周期，并將結果與資料數據相對比，歸納減搖水艙周期隨阻尼結構的變化規(guī)律，給出較為準確的新的固有周期估算公式；從CFD仿真水艙自由衰減實驗入手獲得水艙消滅曲線，最后運用到不同水艙內組合結構流動阻尼計算研究。