高舵效船艉型線設(shè)計(jì)及配舵水動(dòng)力性能模擬研究.pdf

1、一直以來，保持或改變船舶航向的舵，作為船體舾裝件，在船舶設(shè)計(jì)中幾乎不會(huì)作為主要考慮因素。但隨著船舶運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，各種新船型的不斷問世，船舶的操縱性能日漸得到重視，如何提升舵效已成為人們思考和研究的主要領(lǐng)域之一。但在根據(jù)水動(dòng)力學(xué)原理，通過改造船艉設(shè)計(jì)以提升舵效研究方面，卻鮮有涉獵。
　　本研究基于水動(dòng)力學(xué)原理，利用機(jī)翼的翼端固壁效應(yīng)，通過對(duì)船艉型線和配舵進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，使船舶的舵效得以提高。并將其應(yīng)用于某散貨船后的配舵水動(dòng)力性能進(jìn)

2、行了模擬研究，為舵效提升研究領(lǐng)域提供了有價(jià)值的參考。具體內(nèi)容如下：
　?、倮脵C(jī)翼翼端固壁效應(yīng)，選用NACA0015翼型進(jìn)行模擬計(jì)算，獲取展弦比增大引起的敞水舵水動(dòng)力性能變化數(shù)據(jù)。
　　本研究選用船舵常用剖面型NACA0015翼型進(jìn)行建模，獲取展弦比增大引起的敞水舵水動(dòng)力性能變化數(shù)據(jù)。首先通過計(jì)算NACA0015翼型模型在恒定流場(chǎng)中的升阻力系數(shù)，確定Fine-marine軟件模擬計(jì)算的可靠性；其次，通過對(duì)NACA0015翼型

3、模型增加翼端固壁，探究因鏡像原理而等效增加展弦比后的機(jī)翼的流體動(dòng)力性能，在得到添加翼端固壁的機(jī)翼的相關(guān)流體動(dòng)力性能數(shù)據(jù)后，與原機(jī)翼的流體動(dòng)力性能進(jìn)行對(duì)比；最后，在驗(yàn)證翼端固壁對(duì)升力提升有效性的同時(shí)，獲得機(jī)翼的升阻力系數(shù)參數(shù)變化量，作為后續(xù)研究中的比對(duì)參數(shù)。
　　②進(jìn)行高舵效船艉型線設(shè)計(jì)改造，以56000T散貨船作為母型船進(jìn)行建模。
　　根據(jù)添加翼端固壁對(duì)機(jī)翼升力及阻力等性能研究得出的升阻力系數(shù)參數(shù)，提出通過對(duì)船艉型線進(jìn)行調(diào)整

4、而提升舵效的一種新的船艉型線設(shè)計(jì)改造方法。此原理等同于將船艉底部當(dāng)做固壁，對(duì)船艉底部型線做出調(diào)整，在不較大改變船艉型線結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，船體和配舵能有良好的空間配合，最終確保在工作角度內(nèi)配舵的上端面可以和船艉底部緊貼或縫隙較小。根據(jù)新的船艉型線設(shè)計(jì)改造方法，選用某56000T散貨船作為母型船進(jìn)行船體改造，并對(duì)母型船和改造后新型船進(jìn)行建模。
　?、圻M(jìn)行實(shí)際應(yīng)用模擬計(jì)算，驗(yàn)證新的船艉型線設(shè)計(jì)方案的有效性和可行性。
　　分別對(duì)5600