雙球艏對(duì)深V船型阻力性能影響研究.pdf

1、對(duì)于廣泛應(yīng)用于水面艦船的深V船型，一般帶有類似球首的聲吶罩，該聲吶罩有時(shí)會(huì)使阻力增加。作為減小興波阻力的有效手段之一，球艏已經(jīng)被大量地應(yīng)用于各類商船。美國(guó)泰勒水池有研究指出，在阿利伯克級(jí)驅(qū)逐艦聲吶罩上方安裝減阻球艏能起到減阻節(jié)能效果，但國(guó)內(nèi)尚未有軍艦使用該技術(shù)減阻，本文基于 CFD技術(shù)，探討了靜水和規(guī)則波兩種航行環(huán)境下雙球艏對(duì)深V船型阻力性能的影響。
　　本文首先選定DTMB5415標(biāo)模為研究對(duì)象，使用計(jì)算流體力學(xué)商業(yè)軟件STAR

2、-CCM+分別對(duì)拘束模和自由模在靜水中的直航運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。選取合適的網(wǎng)格加密區(qū)和物理模型進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算得到的流場(chǎng)、阻力、航行姿態(tài)信息和試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)了數(shù)值計(jì)算方法對(duì)于求解深V船航行于靜水面問題的適用性，確定了一套可行的DTMB5415靜水直航運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力性能預(yù)報(bào)的數(shù)值計(jì)算方法。其次，針對(duì)DTMB5415標(biāo)模，設(shè)計(jì)了三種不同形狀的減阻球艏，對(duì)于每種減阻球艏，又設(shè)計(jì)了九個(gè)不同的安裝位置，研究了上述雙球艏對(duì)深V船阻力性能的影響。計(jì)算結(jié)果

3、表明，對(duì)于每種減阻球艏，安裝位置靠前且貼近水面時(shí)對(duì)船體所受的總阻力較為有利。然后，研究了所設(shè)計(jì)的三種減阻球艏在最佳安裝位置處，組成的雙球艏對(duì)不同航速下DTMB5415船模航行性能的影響。增加減阻球艏后，波形疊加產(chǎn)生消波，對(duì)船體興波產(chǎn)生了有利干擾，減少了興波能耗。各航速下，三類雙球艏在對(duì)船體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)影響不大的情況下均有良好的減阻效果，改善了船模的航行性能。最后，選定DTMB5512為研究對(duì)象，利用STAR-CCM+模擬了其在規(guī)則波來流中的