小型高速艇艇型及縱向航行穩(wěn)定性研究.pdf

1、小型高速滑行艇,如高速交通艇、緝私艇、巡邏艇等,因其機動靈活、航速高等優(yōu)點而得到廣泛應用,然而傳統(tǒng)的單體高速艇盡管其航速比普通的排水船高,但適航性能卻較差,限制了高速艇適用性特別是軍用高速艇的發(fā)展受到了很大的發(fā)展限制。所以本文希望能找到一個在水面中高速航行時,升力系數(shù)較大,阻力系數(shù)、阻升比以及升力與靜排水量比較小,縱向穩(wěn)定性和航行穩(wěn)定性較好,顛簸現(xiàn)象大大減輕的高速滑行艇。目前,對于高速艇的水動力性能研究還是個較困難的問題,通常都是船模試

2、驗來解決。但是高速艇的縱向穩(wěn)定性試驗由于模型小、航速高,試驗條件較為苛刻,這部分研究還不夠充分。而通過Fluent數(shù)值模擬方法進行研究,能科學的模擬計算高速艇航行情況,經(jīng)濟投入小、重復性好、克服了試驗的局限性。
　　本文將參照國內(nèi)外一些成熟的高速艇進行幾何建模及數(shù)值模擬計算,主要模擬計算高速艇的滑行階段。首先利用Maxsurf建立M型、雙M型、燕尾型以及箭尾型四種三維高速艇計算幾何模型。然后利用Gambit設定控制域,劃分網(wǎng)格進行

3、邊界條件設置,隨后利用Fluent模擬計算各艇型在不同攻角、不同速度下的靜水直航水動力特性及流場分布。再根據(jù)Fluent模擬計算出的數(shù)據(jù)結果,分析比較各艇的水動力特性、流場分布,阻力、升力、壓力中心等情況,根據(jù)設計的不同側重來選取與之相適應的艇型。最后再根據(jù)Fluent的計算結果對船型進行分析改進,以期減小阻升比、提高升力與靜排水量之比、減小壓力中心隨航態(tài)變化的程度。
　　本文通過數(shù)值模擬實驗得出了一些有益的結論,對進一步深入研究