實船航速預報方法研究及其集裝箱船試航驗證.pdf

1、隨著海上運輸對船舶裝載量要求的日益增加以及船舶科學技術的不斷發(fā)展，運輸船舶大型化的趨勢也在逐漸加快。航速作為一項重要快速性指標，從船舶設計之初直至交船，都受到船廠、船東的高度關注。為了達到設計任務書對航速的要求，在船舶設計階段，需要實船航速預報方法來預報航速;在船舶建造完工交船前，需要實船航速試驗分析方法來檢驗航速。這兩種方法對于船舶設計與建造是必不可少的。因此，有必要對實船航速預報相關問題進行深入研究。
　　目前，航速預報主要有

2、船模試驗預報方法和計算流體力學(CFD)預報方法。前者具有較高的預報精度，盡管其耗資高昂且耗時漫長，但至今仍不失為主要的實船航速預報方法。后者隨著計算機與計算技術的迅速發(fā)展取得了突飛猛進的進步，其應用領域日趨廣泛，亦已成為實船航速預報的一種重要輔助手段。
　　航速預報的結果需要通過實船航速試驗來檢驗。實船航速試驗方法及對試驗數(shù)據(jù)的分析方法是評價船舶快速性性能和驗證航速預報結果準確性的重要手段。
　　本文研究工作主要包括以下四

3、部分:
　　(1)通過船模試驗方法預報實船航速
　　重點置于在船模阻力試驗三因次尺度效應換算方法中，采用基于能量守恒的興波阻力系數(shù)近似表達式替代1978 ITTC方法中的興波阻力系數(shù)近似表達式，根據(jù)船模阻力試驗結果確定形狀因子的方法研究。該方法在1978 ITTC方法的基礎上，拓展了形狀因子計算方法適用的測量速度范圍。通過集裝箱船實船航速試驗結果驗證，采用該方法得到的形狀因子預報的實船航速較其它常用方法有更高的精度。

4、　　(2)通過CFD方法預報實船航速
　　重點置于在三因次CFD實船航速預報方法中，采用疊模粘性阻力修正系數(shù)，對粘性阻力計算結果中的非粘成分進行修正的修正三因次CFD方法的研究。該方法可以提高船?？傋枇ο禂?shù)及形狀因子的計算精度。通過集裝箱船船模試驗和實船試驗驗證，修正三因次CFD方法的船?？傋枇ο禂?shù)計算結果及實船航速預報結果較其它方法更加準確，能夠滿足工程精度要求。
　　(3)實船航速試驗方法研究
　　重點置于在實船試

5、航航速試驗測試中，引入AR線性自回歸數(shù)學模型處理航速記錄信息，并給出訓練數(shù)據(jù)時長和航速收斂閾值兩個關鍵參數(shù)的推薦值，實現(xiàn)實船航速穩(wěn)定的自動判斷的方法研究。該方法克服了實船航速試驗過程中人為因素的干擾，為試驗人員判斷航速穩(wěn)定提供依據(jù)，同時也為實現(xiàn)實船航速試驗的自動化打下基礎。多次實船航速試驗實際操作驗證表明，該方法在3級海況以下，能夠實現(xiàn)對航速穩(wěn)定的預測。
　　(4)實船航速試驗數(shù)據(jù)分析方法研究
　　重點置于根據(jù)現(xiàn)有的實船航速