減搖水艙阻尼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及固有周期研究.pdf

1、減搖水艙結(jié)構(gòu)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(yīng)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(shí)，通過水艙中水振蕩形成液位差，進(jìn)而形成額外的恢復(fù)力來減小船體的搖蕩運(yùn)動(dòng)。要使減搖水艙的恢復(fù)力矩發(fā)揮最大功效，艙內(nèi)水振蕩需要落后船體橫搖周期的四分之一。所以，設(shè)計(jì)減搖水艙時(shí)，周期與阻尼是尤為關(guān)鍵的兩個(gè)參數(shù)。
　　目前對(duì)于水艙設(shè)計(jì)初期的方案設(shè)計(jì)階段，在其尺寸、位置已經(jīng)設(shè)計(jì)

2、完成的情況下，還不能精確的預(yù)報(bào)不同水艙阻尼特性，因此無法準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出符合條件的水艙的阻尼結(jié)構(gòu)，必須依靠試驗(yàn)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(tái)實(shí)驗(yàn)、船模水池實(shí)驗(yàn)）、實(shí)船測試法。通常試驗(yàn)研究消耗很多的人力、物力和財(cái)力，模型測試法受尺度效應(yīng)的影響很難保證結(jié)果與真實(shí)情況相同，實(shí)船測試條件受自然環(huán)境制約，結(jié)果也會(huì)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(jìn)行有關(guān)的特性分析就可以避開以上干擾因素。
　　本論

3、文首先針對(duì)某滾裝船進(jìn)行減搖水艙基本設(shè)計(jì)（包括尺寸、位置等），并利用FORTRAN編寫程序計(jì)算幅頻特性與水艙阻尼系數(shù)的關(guān)系，分析結(jié)果得出滿足要求的阻尼系數(shù)方案；然后使用CFD數(shù)值仿真水艙自由衰減實(shí)驗(yàn)，監(jiān)測水艙通道中點(diǎn)的速度變化，得出水艙固有周期，并將結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相對(duì)比，歸納減搖水艙周期隨阻尼結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，給出較為準(zhǔn)確的新的固有周期估算公式；從CFD仿真水艙自由衰減實(shí)驗(yàn)入手獲得水艙消滅曲線，最后運(yùn)用到不同水艙內(nèi)組合結(jié)構(gòu)流動(dòng)阻尼計(jì)算研究。