高耐波性單體復(fù)合船型構(gòu)型及水動力性能研究.pdf

1、在高性能新船型的研究開發(fā)過程中，大力提升艦船的耐波性成為研究人員的共識。哈爾濱工程大學(xué)研發(fā)出一種單體復(fù)合船型，該船型在船體艏部底端加裝了由流線型半潛體和一對艏鰭組成的減搖組合附體，在保持阻力性能基本不變的情況下，實現(xiàn)了耐波性大幅提升。本文的工作是在前期研究的基礎(chǔ)上，從主船體型線和附體裝置兩方面對復(fù)合船型進(jìn)行改造設(shè)計，開發(fā)出阻力性能和耐波性能更優(yōu)的復(fù)合船型，并通過理論計算和模型試驗對其水動力性能進(jìn)行研究。
　　 新型復(fù)合船型的構(gòu)型

2、理念，是在原復(fù)合船型的基礎(chǔ)上采用深V型主船體提升艦船的耐波性，通過加裝艉板裝置解決深V船型帶來的靜水阻力性能下降問題，通過集成深V船型、減搖組合附體技術(shù)和艉板減阻技術(shù)，開發(fā)出阻力性能和耐波性能更優(yōu)的單體深V復(fù)合船型。
　　 基于以上構(gòu)型理念，以某圓舭船型為母型，進(jìn)行了深V船型改造，從生成的多個備選方案中選擇快速性優(yōu)良的方案作為復(fù)合船型的主船體。根據(jù)主船體方案，設(shè)計了減搖組合附體和艉板裝置的主尺度和布局形式，力求在提高艦船耐波性的

3、同時，盡量減少附體裝置對快速性的不利影響，甚至使阻力性能略有提高，完成了新型單體復(fù)合船型的構(gòu)型設(shè)計。利用CFD商用軟件FLUENT對設(shè)計的深V船型和深V復(fù)合船型在靜水中的航行情況進(jìn)行了數(shù)值計算，通過比較兩船型的阻力值和流場特征，檢驗了深V復(fù)合船型的靜水阻力性能，分析研究了減搖組合附體和艉板對艦船阻力性能影響的作用機理。
　　 隨后，對深V船型V0、加裝減搖組合附體的復(fù)合船型Va，以及加裝減搖組合附體和艉板的復(fù)合船型Vaf進(jìn)行了水

4、池模型的靜水阻力試驗和耐波性試驗，通過各船型試驗結(jié)果的對比，研究了新構(gòu)建深V復(fù)合船型的阻力性能和耐波性能，分析了減搖組合附體和艉板對快速性和耐波性的影響。
　　 針對傳統(tǒng)切片法不能預(yù)報所研發(fā)的復(fù)合船型耐波性的問題，本文基于減搖組合附體和艉板的作用機理，考慮粘性及動升力影響，分別采用橫向流理論和RANS方程數(shù)值計算方法對相關(guān)水動力系數(shù)進(jìn)行了修正，采用STF法對復(fù)合船型的縱向運動響應(yīng)進(jìn)行了預(yù)報。將預(yù)報結(jié)果與試驗值進(jìn)行對比，驗證和比較