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等价薄船与船型改进

(一)引言 自Baba(1972)发表用波型分析法改进船型的文章以来帅,又有新的文章相继问世比一的。所谓船型改进,系指对基本船型作微小修改,以获得兴波阻力较小的船型。用Baba的话来说,就是在基本船型上迭加一个薄船,利用两者的流体动力的干扰,以降低兴波阻力。设基本船型和薄船的无量纲波幅函数分别是S。(0),C。(0)和S(0),C(的,则兴波阻力系数是‘C。R。琴pu毯:Z f屁12,,~._、。.,~._、。、=“兀J。左L。。+万)‘+又七。+‘)“Zcos“”a” ~.~.r北/2,。。.~~、~七。。+‘·‘+4“J。弋。。。+‘。七)cos’日a”(1)式中R,是修改后船型的兴波阻力,C.是基本船型的兴波阻力系数;C,,是单独薄船的兴波阻力系数;式(1)右端第三项代表两者的干扰。C,。和C,都是正数,只有干扰项是负数时,才可能获得兴波阻力的降低。修改船型就是对固定的C,。(或S0,CO),在一定的约束条件下,利用C,=...  (本文共12页) 阅读全文>>

《船舶工程》1990年03期
船舶工程

应用面积增量函数改造横剖面面积曲线

.边今目U言 Lackenby法及其它一些纵向形变法在面积曲线改造中已有普遍应用。它们的共同特点是变动二坐标,纵向移动船型剖面来改变面积曲线的围面积和面积矩,以达到新设计船仇和LCB的要求.对于丰满船型,一般固定C,,仅变换C,和LCB就能满足设计需要,故纵向形变法是较简单有效的。 但对于CB成0 .68~0.7,通常不具备平行肿体的一般船型,设计中变化C,是常常需要的,而纵向形变法对此力所不及.另外,纵变法需以最大剖面处划分前后半体,需作数值积分求面积曲线的若干次矩或通过叠代法求解等等,对于借助简单计算仪器进行的手工分析十分不便。 本文导出一种适用于无平行肿体船型面积曲线两维改造的简便方法。用面积增量函数取代,坐标增量函数,通过直接积分求得增量函数的精确数学解。应用简单,直观分析十分便利,易控性和精确性良好,可以成为面积曲线手工改造的有效新方法。二、面积增量函数乙S(x)图1给出面积曲线改造的示意.图中若干符号定义为: l。、...  (本文共9页) 阅读全文>>

《中国造船》1989年01期
中国造船

横剖面面积曲线修正的一种新方法

(一)前言 在传统的船舶设计中,新船的线型多参照母型船进行设计。其方法是利用母型船的横剖面面积曲线,按照新船的浮心位置、棱形系数等要求进行变换,得出各剖面位置的纵向位移量。据此,在母型船线型图上得到的半宽作为新船剖面的半宽值,以此完成新船线型的设计。文献〔1〕中的“卜甲”法、“抛物线移动”法等都是船舶设计中常用的横剖面面积曲线的修正方法。 随着电子计算机的广泛应用,对横剖面面积曲线的修正出现了不少适合于计算机算法的新方法。H.Lackenby在文献〔2〕中给出了一种称之为“Lackenby’’的方法,被国内外广泛采用。该方法有变换功能强,适应性广,实际效果好等优点。 但正如文献〔3〕中所指出的那样,Lao kenby方法有以下几点不足: (1)’公式推导过程中忽视了微量,因而公式带有近似性; (2)采用了迭代解法,占用机器时间较多; (3、对设计参数不协调性无法预测,一直要到变换结束才能发现。 为此,作者与武汉水运工程学院陈宾康...  (本文共5页) 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

尾部横剖面面积曲线变化对气泡减阻效果影响的数值模拟

本课题来源于国家科技攻关863项目‘高速气泡船船型研究',主要工作是在项目组人员前期的数值模拟工作基础上,结合船模试验,对一内河高速艇(过渡级艇),在保证排水量D及船长L不变的条件下,改变其尾部横剖面面积曲线,利用Fluent软件对不同尾部形状的气泡船黏性流场进行数值模拟,得到船体粘压阻力、摩擦阻力、船底气泡浓度分布等流场信息。减阻提速、降低耗能是船舶设计研究人员的主要目标之一,通过线型优化减少剩余阻力是目前的主要手段。而对多数水面和水下航行物而言,摩擦阻力所占的比例较大,所以减小摩擦阻力有望成为更有效的手段。摩擦阻力是由船舶湿面积、周围流体以及流体的流动决定,而湿面积一般难以改变,因此减小摩擦阻力不外乎两条途径:一是减小船体附近介质的粘性系数,二是改变船体附近流动即边界层的湍流结构。而微气泡恰好可能会从这两条途径达到减阻的目的。横剖面面积曲线的形状,特别是尾部形状对高速艇快速性能有着重要影响,一般来说,速度越高,尾部越丰满,阻...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

《船海工程》2009年06期
船海工程

高速艇尾部横剖面面积曲线变化对气泡减阻效果影响的数值模拟

微气泡减阻的技术原理是利用水与空气的密度、粘度的差别,在船底充入空气,形成一层薄的气液两相混合流,通过混合流密度、粘度以及运动模式的改变,减少船体的摩擦阻力。由于两相湍流流动的复杂性,微气泡导致摩擦阻力减少的准确机理还不甚清楚。但有关实验研究报告指出,减阻效果除了与气泡的直径、气泡体积浓度、气膜覆盖的湿面积等因素有关外,还与气压、流量、速度、气泡层厚度以及气膜在物面上的覆盖范围有关。高速艇横剖面面积曲线的形状,特别是尾部形状对于快速性能有着重要影响。一般来说,速度越高,为有好的阻力性能,尾部越丰满;但是,丰满的尾部会导致螺旋桨直径受限或存在较大的轴线纵倾角。为了增大桨的直径或减小轴线角度,也可以采取船体尾部上抬,以压浪板控制航态的办法获得较好的快速性能。因此,考虑采用FLUENT软件模拟气泡船三维流场,探讨尾部横剖面面积曲线的变化对气泡减阻的影响,为气泡船船型的设计和改良提供参考[1-2]。1物理模型计算对象为内河高速艇,在保证...  (本文共5页) 阅读全文>>

《船舶》1980年50期
船舶

船舶型线设计(续4)

6船舶型线的自由设计法图73用梯形法设计横剖面面积曲线图74Fn≈0.3的横剖面面积曲线图75圆弧形舭部图76抛物线型舭部6.1根据已定的主要量度设计横剖面面积曲线6.1.1用梯形法求横剖面面积曲线(图73)图73所示的梯形面积相当于设计船的排水体积,CB=梯形面积/LPPBT。横剖面面积曲线的形心纵向位置即为设计船的XCB。它可用作图法或用面积矩计算来确定,亦可用前后体棱形系数来表示。LR=LPP(1-CPA)(26)LE=LPP(1-CPF)(27)确定好梯形的去流段,平行中体,进流段和排水体积、船长、船宽、吃水和浮心后,把梯形“圆整”成面积相等的曲线。光顺横剖面面积曲线时不追求一次设计“成功”,而应取折衷方案。因为稍有不同的横剖面面积曲线有时会生成出更光顺的型线。LR和LE的选取见第3.1有关公式。选取LE尚应考虑到:作为船舶航速函数的船首兴波波长由于势流产生的附加速度作用而有所拉长;有限船宽的存在使前驻点到前肩的实际距离...  (本文共4页) 阅读全文>>

权威出处: 《船舶》1980年50期