基于CFD的高速滑行艇水動力性能研究.pdf

1、隨著海洋權益的爭奪和濱海資源的開發(fā)日益被關注，滑行艇因其良好的機動性能和高速性能得到廣泛的應用。滑行艇的水動力性能與安全性緊密相關，但由于滑行艇的特殊性，其水動力性能的研究較常規(guī)排水船困難。近年來，隨著計算機技術的進步、求解器精度的提高以及網(wǎng)格技術的完善，利用基于CFD理論的數(shù)值模擬方法來研究滑行艇的運動已得到越來越廣泛的應用。數(shù)值模擬技術在研究滑行艇水動力性能方面，已成為具有重要工程意義的解決方案。
　　本論文主要基于CFD理論

2、，對粘性流場中滑行艇的水動力性能進行了初步計算研究。旨在通過對Fluent軟件的學習和應用，分析該方法的可行性和精確性。
　　首先，對滑行艇在靜水中不同航行姿態(tài)的運動進行了數(shù)值模擬，計算得到了不同航行姿態(tài)下的阻力值，并且與經(jīng)驗公式估算值進行了比較。同時，還給出了阻力值隨航速變化的曲線，并對滑行艇艇底的動壓力及總壓力情況進行了考察，結果基本符合實際情況，驗證了該方法的可行性。
　　其次，利用Fluent中的動網(wǎng)格技術，對滑行艇

3、的水動力導數(shù)進行了數(shù)值計算。計算得到了滑行艇不同漂角斜航、純橫蕩和純艏搖運動時所受到的側向力及艏搖力矩，并根據(jù)理論公式，計算出了相關的水動力導數(shù)。
　　最后，根據(jù)流體力學中的波浪理論，采用速度邊界造波法模擬得到了數(shù)值波浪，為數(shù)值水池的研究提供了參考。并采用動網(wǎng)格技術，對滑行艇在波浪中的運動作了初步的研究，對結果進行了定性分析。從結果來看，滑行艇在波浪中運動所受到的阻力及升力滿足周期性變化，且變化周期與波浪周期基本一致，符合理論分析