【摘 要】
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高性能船舶符合当今世界船舶工业的发展趋势,以其突出的综合航海性能,强大的运载能力,良好的舒适性和经济性受到全世界各研究机构的青睐。其中,三体船发展尤为迅猛,其优异的性能已
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高性能船舶符合当今世界船舶工业的发展趋势,以其突出的综合航海性能,强大的运载能力,良好的舒适性和经济性受到全世界各研究机构的青睐。其中,三体船发展尤为迅猛,其优异的性能已被大量研究机构证实并得到认可,各种三体船设计方案不断涌现。复合型小水线面三体船作为三体船的新成员,其概念设计新颖别致,前景看好。复合型小水线面三体船是由排水型三体船和小水线面船型复合而成,以期能够兼顾二者的快速性和耐波性优势。对于这种新型三体船,相关研究并未深入,阻力性能也无定论,因此,在设计初始阶段研究复合型小水线面三体船的阻力性能特点及不同船型复合方案对其各项性能的影响具有重要意义。本文应用CFD软件STAR-CCM+模拟了复合型小水线面三体船的粘性流场,探讨了不同中体复合方案对其阻力性能及航行姿态的影响。然后通过改变侧体布局共10种方案,讨论了侧体纵向位置和横向位置对阻力性能的影响,并通过自由液面波形图的变化,分析了中体首兴波的随航速的变化规律。最后本文计算了复合型小水线面三体船在规则波中迎浪下的纵向运动,对其纵向运动性能作了初步探索。本文的研究表明,适当调整潜体上部的斜升角和下潜体的长短轴之比,使复合中体相对瘦高能够小幅减小阻力,而相对较扁的中体能够小幅减小纵向运动幅值。低航速下,侧体纵向布置在主体中部略靠后部位,横向位置适当向外偏移;高航速时,侧体布置在主体后外侧。在规则波中,复合型小水线面三体船的垂荡和纵摇运动的幅值及重心垂向加速度呈规律性变化,随着波长船长比的增大先增大后减小,波浪增阻在5%~10%范围内波动。
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