艦-艦補(bǔ)給系統(tǒng)中水動力學(xué)問題的數(shù)值仿真研究.pdf

1、本文將從理論上研究兩船以相同航速在靜水或波浪中運(yùn)動時產(chǎn)生的線性與非線性的水動力干擾效應(yīng)，為艦船海上橫向補(bǔ)給間距、航速以及航向的優(yōu)選提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。本文主要開展了以下幾方面的工作：1.基于線性勢流理論，采用二維切片法(STF)研究波浪中兩個浮體以相同航速航行時所產(chǎn)生的水動力干擾效應(yīng)，通過數(shù)值計算預(yù)報兩浮體的五自由度耦合運(yùn)動響應(yīng)。2.研究并提出了一種預(yù)報兩船在波浪中做耦合運(yùn)動的三維頻域方法。計算中對兩船在波浪中水動力干擾的輻射問題簡化，

2、即把輻射問題分解為兩種情況，一種是船a做搖蕩運(yùn)動而船b不做搖蕩運(yùn)動，另一種是船b做搖蕩運(yùn)動而船a不做搖蕩運(yùn)動，建立了兩個浮體在波浪中以一定間距航行時流場速度勢的定解條件，并引入三維無航速頻域Green函數(shù)，采用源匯分布法求解兩船的非定常擾動勢。3.進(jìn)而基于三維頻域分析方法，采用譜分析法預(yù)報不規(guī)則波中載重點(diǎn)處兩船的三個方向相對運(yùn)動有義幅值，應(yīng)艦船海上航行補(bǔ)給需求提出一種有效地優(yōu)選艦船航速與橫向間距的方法。4.同時在三維頻域理論的基礎(chǔ)上，計

3、及一階速度勢及其耦合項對二階定常力(矩)的貢獻(xiàn)，不考慮二階速度勢的影響，分別采用積分法和微分法等兩種近場方法預(yù)報單個和兩個潛體在波浪中運(yùn)動的二階定常力(矩)。5.探討了采用三維時域理論研究兩直壁船在波浪中等速航行時的水動力干擾效應(yīng)，為時域理論應(yīng)用于兩船運(yùn)動響應(yīng)預(yù)報做了一些開創(chuàng)性的工作。6.基于勢流理論，通過在物表面上直接分布簡單分布源，研究兩個物體在無界流中航行的附加質(zhì)量干擾效應(yīng)；考察了定常力對網(wǎng)格數(shù)的敏感度以及基于簡化的物面條件計算方