船舶阻力計(jì)算及三體船片體布局優(yōu)化研究.pdf

1、船舶快速性是船舶重要的航行性能之一，快速性對(duì)高性能船舶具有更加重要的意義，高速三體船是一種高性能船型，同常規(guī)單體船相比，在降低興波阻力性能方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，但是影響高速三體船興波阻力的因素很多，特別是片體布局對(duì)興波阻力的影響。早在18世紀(jì)中期，人們就開(kāi)始采用船模實(shí)驗(yàn)的方法計(jì)算船舶阻力的大小，隨著計(jì)算數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)逐漸成為研究船舶阻力性能的有效工具。在此背景下，本文采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法對(duì)靜水狀態(tài)下的桁架式S

2、PAR平臺(tái)、DTMB5415模型和高速三體船的阻力性能進(jìn)行了研究。本文的具體工作如下：
　　 首先，本文采用船模實(shí)驗(yàn)和粘流數(shù)值模擬兩種方法計(jì)算了桁架式SPAR平臺(tái)在靜水濕拖狀態(tài)下的阻力性能，粘流數(shù)值模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為接近，說(shuō)明采用粘流數(shù)值模擬的方法計(jì)算復(fù)雜海洋結(jié)構(gòu)物的阻力性能是可行的。文中還通過(guò)采用疊模計(jì)算的方法，對(duì)桁架式SPAR平臺(tái)的阻力成分進(jìn)行了分析，結(jié)果表明興波阻力和粘壓阻力是濕拖阻力的主要組成部分。最后分析了桁架式

3、SPAR平臺(tái)的垂蕩板間的壓力和速度變化以及桁架式SPAR平臺(tái)的首尾流場(chǎng)。
　　 接著，采用Michell興波阻力公式和粘流數(shù)值模擬兩種方法對(duì)DTMB5415模型的阻力性能進(jìn)行了研究，并將計(jì)算結(jié)果與公開(kāi)的船模實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，粘流數(shù)值模擬方法在計(jì)算精度方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，并且該方法對(duì)近船區(qū)域的流場(chǎng)捕捉也比較準(zhǔn)確。
　　 最后，本文采用粘流數(shù)值模擬方法計(jì)算了高速三體船在八種片體布置狀態(tài)下的阻力性能，并從波高分布、