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小水线面双体(SWATH)船兴波阻力计算及其船型优化

(一)兵波阻力计算 小水线面双体船的片体由主体(Lowe:main七。dy)和支柱主体为一细长体,支柱近似于对称薄翼。因此,在初步设计阶段,,叼弓目矛了矛/尹兀︸U兀八,︵|IJ产.IJR二,=R,:=(尸eZ+Q着)F(几)心〕(Ps“+。约F(几)以(2)、,lse.eeeel;lse|l夕(P,Ps十口,Ql)F(几)’a久/2兀八甘rlJR二B:=LB/2一LB/2a,(x)‘e了‘o‘,d劣d、J色、,a,(二,之、eKo浇(J.+I二)d劣尸(久)二i·6二户兀忍〔i+eos(2妒。只杯T二万)〕 护杯了=r(3)式中,p是水密度,了。二g/U气U为航速,g为重力加速度h,、h,等定义如图1所示。a。(二)是主体轴线上的源汇强度,剖面上源汇分布强度所应用的坐标系及Zb、a,(“,之)是支柱纵中·连接桥Z了节l一飞;图1坐标系及诸尺度定义_U,.,/_.、,,__、U.=飞不厂、Q直、汤/式a汤j(4)a,一斋(d‘(...  (本文共8页) 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

斜支柱小水线面双体船的兴波阻力研究

小水线面双体船(Small Water-plane Area Twin Hull,SWATH)由深置于水下的左右两个潜体、宽敞的上船体和连接下潜体的支柱三部分组成,该船型兴波小、耐波性能好、甲板面积大,综合性能比较优秀。本文的研究对象是一艘斜支柱小水线面双体船,支柱的倾斜,使得该双体船的单侧船体结构出现不对称现象。现在国内针对小水线面双体船的兴波阻力研究大都集中在对于直支柱小水线面双体船的兴波阻力预报,一些经验公式也都是针对直支柱的情况;与之相比,针对斜支柱小水线面双体船的兴波阻力计算和预报却很少。为了解决斜支柱小水线面双体船在前期设计和方案优化中的兴波阻力性能预报这一问题,本文对斜支柱小水线面双体船的兴波阻力进行了研究和计算。结合实际情况,选择Noblesse新细长船理论作为计算的理论基础,利用数值计算的方法对其兴波阻力性能进行计算,为斜支柱小水线面双体船线型的后期优化提供依据。本文在现有的Noblesse新细长船理论基础上,...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

《华中理工大学学报》1991年05期
华中理工大学学报

船型优化方法及最小兴波阻力船型研究

1 前言 日前,非线性兴波理论研究还处在初期阶段,不能真正用来改进船型.因此,大都采用线性兴波理沦与波形分析相结合的方法来改进船型.在以往的船型改进方法中[‘’,大都采用线性迭加原理对船的横剖面面积曲线进行优化计算来求最小兴波阻力船型,而且优化都是采用变分法.实际上,影响兴波阻力的不仅仅是船的横剖面面积曲线形状,船体肋骨线形状变化对兴波阻力变化也有重要影响.另一方面,采用变分法将对含非线性影响的船型优化计算带来困难. 本文不采用线性迭加原理和变分方法来求最小兴波阻力船型,而是把应用兴波理论的船型改进问题作为一种非线性数学规划问题来处理.主要作法是:首先,应用线性兴波理论,导出源分布面为与船体表面法向距离相等的次表面的兴波阻力理论表达式;其次,利用波形分浙方法对波幅和相位函数进行修正;再次,采用微小单元二次抛物面来拟合船体表面,并建立船型的数学表达式,使船体型值函数与波幅函数建立直接关系;最后采用SUMT法对船型进行优化以得出最小...  (本文共8页) 阅读全文>>

《水动力学研究与进展(A辑)》1991年03期
水动力学研究与进展(A辑)

水面船舶兴波阻力变分解及边界积分方程解

一、变分原理及解存在性 令船舶浸水面Q处于静止状态,“为无穷远处界面5.上给定的。戈方向速度,取速势联十小,z=0置于静水面,。轴向上.三,p,p分别为流场速度,压力,密度,g为重力加速度.引进变量小,自由面艺由冲=0确定,流域犷限于小)0。流域边界单位法线二。全场方程碧’,幻 犷(币)0):V·。=0(1) 艺(币”0):。·V吟二0(2) Q:”·n=0(8)、.产、.矛、.J、夕4 66片才产、J.、r.、﹃‘、5.:艺:犷,”.月巴幼介口P=0。=。f+V小一p二,,=鲁一犷I,+,二 乙 (a犷==S=艺日QLIS.)建立下列五种泛函.令下列泛函中(7)式恒成立: “动,,,吵·介一,十二·(v‘+、一:)岁(+)“犷‘又p“、+dS(8)其中U(币)为Heaviside函数“,21.fl,中吸收进(恒成立)(6)式,构成nZ:nZ(‘,。卜H:,《。,二一工,U(、,d犷一允p。一‘dsfl:中吸收进(5)式,构成1...  (本文共6页) 阅读全文>>

《华中理工大学学报》1992年03期
华中理工大学学报

一类低速船舶兴波阻力的数值研究

自日本学者 Baba等人“’‘’提出低速兴波理沦或你慢船理论以来,许多学者对该理沦进行了理论探讨和数值研究.这些工作大多集中在对具有解忻表达式的物休(如球、帆球)、数学船型(如Wigley)以及国际标准船型(如Series 60)和常规船型的研究,而对带有球鼻的实用丰满船型研究很少.在低速经济船舶巾,肥大船是非常重要的一类,并且几乎所有的肥大船都安装了球鼻以降低波阻.另一方面,随着低速船舶向大型化方向发)③,浅水和限制航道中船舶运动的水动力学性能研究越来越引起重视,ITTC也一再创议开展这一方面的_【作.基于上述缘由,本文将有限水深慢船理沦“佣于带有球鼻旨的某类敝货船的兴波阻J](k’,旨庄探讨该类实用船舶的波阻变化规律.1 基本理论 肖限水深的基本埋论庄文献L3」中u肖洋细沦还.按烬慢船假定,总速度势分为两部分:合模势叭和波动势甲,即中(x,y,。)=中八x,y,z)十w(。,y,Z). 根据镜像映射原理,仓限水深的合模势格林...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中国造船》1990年02期
中国造船

应用双二次样条函数计算高速双体船的兴波阻力和改进船型

(一)前言 自从熊继昭应用二次规划优化方法改进船型以来,已取得了不少进展“”艺,。但是这一方法还存在着某些不足,文献〔1〕中的帐篷函数是一种双线性函数,用它来表征船体曲面,在船体网格划分得较疏时,一般具有较大的近似性;另一方面,由于计算机容量及计算时间的限制,又不宜把船体网格划分得很密,文献〔2〕用一维二次样条函数来表征船体横剖面面积曲线,然后用二次规划方法得到优化的横剖面面积曲线,但由于横剖面面积曲线是一维的,波阻计算及优化仅涉及船体体积沿纵向的分布而没有考虑横剖面线型的影响,因而同船体表面不可能达到真正的一致。本文拟在上述工作的基础上采用双二次样条函数来表征船体曲面,并且从单体船的兴波阻力计算和优化扩展到双体船。对于双体船由于每一片体的长宽比一般较大,故宜采用薄船理论。本文应用Michen的线性薄船理论得到了双体船的兴波阻力计算公式,通过用双二次样条函数来表征船体曲面的形状,可以得到用船体型值二次式表示的兴波阻力系数。根据双...  (本文共15页) 阅读全文>>

《华中理工大学学报》1993年06期
华中理工大学学报

浅水船舶兴波阻力特性的理论分析

1 引言 运用兴波理论改进船型一直是船舶科学研究的中心内容之一‘’,”,随着船舶向大型化、高速化方向发展,航道对阻力的影响也日益突出,由此可见,浅水船舶兴波阻力(下面简称浅水波阻)的研究具有重大的意义.浅水波阻曲线与深水相比差异较大.有其自身的特点(见图1),通用的船舶阻力教材卜·‘’对此描述如下. 厂;称为浅水影响起始速度,即当厂R。;而当厂厂。时,R。。1.”- PKf [。/2_。h(K。h) R。一厂XIzH。(K。,6)+H。(一 K。,6)1‘7丁下{子二\7一不SCC’州8,(1) ““”4n j““””““”’“”“““”‘““’”oh‘(K。h)一 K;人see‘0’式中,从(凡,们一D4。。x听凡(Z+》十1W入山为浅水柯钦函数;W。一h。叨+p幻n6;。一(x一z)coso+(y一7)sino—w;一w。;源强分布。根据物面条件确定. 当h、co时,文献[fi也定义了深水柯钦函数 H(K,6)= 4。a e...  (本文共5页) 阅读全文>>