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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>>

《船舶工程》2008年02期
船舶工程

改进型双支柱SWATH的兴波阻力研究

0引言船舶阻力主要由粘性阻力和兴波阻力构成,在一定航速下,粘性阻力与船体湿表面积成正比,因为船体湿表面积不易改变,若不采取特殊措施,减小粘性阻力的可能性不大.与之相反,在一定的傅汝得数(Fn)范围内,兴波阻力对船型的变化相当敏感,适当修改船体型线可使兴波阻力明显降低.因此用理论的、试验的以及计算的方法研究兴波机理,预报实船兴波阻力,并以此改进船型,一直是船舶阻力研究的中心内容.[1]本文的研究对象是一艘双支柱小水线面双体船(SWATH).该船型具有优异的耐波性、宽阔的甲板面积和充裕而规整的使用空间.因此,无论在军用还是民用领域,都得到了广泛的应用.但是SWATH的兴波阻力不仅包含各部分各自的兴波情况,还要考虑它们之间的干扰问题.因此,SWATH的兴波阻力比常规船型更为复杂.1比较方案传统SWATH的片体部分是规则的回转体,艏部多为椭球形,平行中体为圆柱形,尾部是较为丰满的锥形.新方案采用一种改进型的艏部设计,同时调整支柱的纵向位...  (本文共4页) 阅读全文>>

《船海工程》2004年02期
船海工程

SWATH阻力的数值计算方法及其性能试验

1引言长期以来从事船舶设计和研究工作的工程师和学者在为改善和提高排水量船舶的耐波性而努力,而近年来发展的一种排水体积大幅度下移新型的小水线面双体船舶(以下简称S环该用)。SW凭TH由上部联桥和两个具有同样线型的半船体组成,半船体又可分成两只鱼雷状的主潜体(约占总排水量的70%),割划水面的支柱,支柱形状类似于垂直对称的薄水翼,它连接上部联桥和下体并穿越水面。SWATH兼容了潜艇、水翼艇和双体船的许多优点,即兴波小、受波浪干扰小、耐波性好、甲板面积大、复原力臂大的特点。成为综合性能比较优秀的新船型,因此具有广阔的发展前影‘]。由于SWAIH的船体几何形状细长而纤瘦,是一种典型的“薄船一细长体”组合结构,可以用线性兴波阻力理论准确的计算兴波阻力川,而粘性阻力只要给定湿表面积,用经验公式进行估算,实例计算和试验对照表明,用此方法计算的船体总阻力结果是可靠的,在不发生喷溅情况下(约在Fr‘0.7)本方法能够较为准确的预报阻力特性,为线型...  (本文共3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>>

《中国水运》2017年05期
中国水运

基于SHIPFLOW的KCS船型兴波阻力数值计算

国际船舶ITTC会议已将基于仿真的设计列为数值模拟技术研究的前沿热点课题。将CFD技术应用于船型优化中,不仅需要进行大量的数值计算,还要保证计算结果具有可接受的精度。为缩短计算耗时,除了应加强计算机硬件的建设外,还需要保证计算精度在可接受的情况下,使得计算网格数较少。1数值计算方法验证1.1计算模型以KRISO的3600TEU集装箱船模KCS(KRISO containership)为研究对象,它是国际通用的标准船型,设计航速为24kn,尾部流场特征比较明显,其各种数据及试验结果均在Go-thenburg 2000、Tokyo 2005和Gothenburg 2010会议资料等中公布,有大量的数值计算结果,这为对比计算结果提供了参考。表1给出了KCS船型的主要参数,模型缩尺比l=31.59941.2计算工况本文计算了不同网格数、不同傅汝德数时KCS船模的兴波阻力。为了方便将计算结果与KRISO阻力试验结果进行对比,计算工况与试验...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中国造船》2017年01期
中国造船

高速深V型船新型艏部减阻附体方案设计及模型试验研究

船舶的快速性是船舶最基本的航行性能之一,要提高船舶的快速性,可以从降低船舶阻力和提高船舶推进效率两方面入手。最大限度降低船舶运动阻力一直是船舶水动力领域研究的重点问题。水面船舶的阻力成分主要包括摩擦阻力、粘压阻力和兴波阻力。摩擦阻力是由于船体表面与水之间的粘性而引起的,减小摩擦阻力可以通过减小船体浸湿面积、改变与船体浸湿表面接触的流体属性(如气幕减阻[1])等手段进行。兴波阻力的产生,是因为船舶在水面运动时对水面有扰动,这种扰动在重力的作用下形成周期性起伏的波面向周围传播,消耗了船舶的运动能量。兴波阻力随航速的增加急剧增大,对于排水型高速船舶,兴波阻力占总阻力的比重达50%以上,所以降低船舶运动阻力的一个很重要方面是减小兴波阻力。减小兴波阻力主要有船型优化技术[2]、新船型技术[3]、球鼻艏技术[4-5]、消波水翼技术[6]等。随着船舶不断向大型化、高速化方向发展,目前排水型高速船对应的长度弗劳德数已经逐渐往0.4至0.5之间迈...  (本文共8页) 阅读全文>>