【摘 要】
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近些年来,许多国家对清洁能源的发展尤为重视,日益增加的海上风电场规模使得风电运维船舶的需求量也在不断增加,这就对其快速性和耐波性提出了更高的要求。本文以某非对称片体双体船为研究对象,运用自研粘性流CFD软件HUSTShip,在原有的双体船基础上,提取片体不对称性影响参数,通过改变单片体中底部的偏移程度和单片体首部的偏转程度,形成6种改型方案,采用CFD数值仿真和模型试验的方法对非对称片体双体船的阻
【基金项目】
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国家自然科学基金“叶企孙”科学基金项目资助（U2141228）；
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近些年来,许多国家对清洁能源的发展尤为重视,日益增加的海上风电场规模使得风电运维船舶的需求量也在不断增加,这就对其快速性和耐波性提出了更高的要求。本文以某非对称片体双体船为研究对象,运用自研粘性流CFD软件HUSTShip,在原有的双体船基础上,提取片体不对称性影响参数,通过改变单片体中底部的偏移程度和单片体首部的偏转程度,形成6种改型方案,采用CFD数值仿真和模型试验的方法对非对称片体双体船的阻力及耐波特性进行了研究,对各方案的阻力和耐波结果进行了分析。并基于数值仿真计算结果,通过建立基于TOPSIS方法的系统综合评价优化模型,首先从主观赋权层面采用层次分析法,然后从客观赋权层面采用熵权法,并分别确定各自相应的权重矩阵,再主、客观权重矩阵进行复合,得到复合加权评价矩阵,最后采取相应的数学计算得出综合性能较优的方案。论文主要得到如下结论:（1）双体船片体中部底端的偏移（向内侧或向外侧）或者首部无偏转均能有效减小船体在静水中受到的阻力。片体首部无偏转时,船舶静水纵倾角会明显减小,此时片体中部底端无偏移会使纵倾角进一步减小。（2）片体首部向内侧偏转会使得双体船的波浪增阻和垂荡响应幅值明显减小,但此时,片体中部底端的向内或向外侧偏转则会使波浪增阻减小程度有所下降。（3）随着片体中部底端由向内侧偏移到向外侧偏移的过程中,双体船的垂荡响应幅值呈现出逐渐减小的趋势。（4）基于TOPSIS方法的系统综合性能评价模型,分别从主观和客观两种角度对双体运维船的改型方案进行指标权重赋值,并且科学严谨的对其进行方案优劣综合分析。最后得出片体首部向内侧偏转,片体中部底端向外侧偏移为最佳方案。本文基于快速性和耐波性的相关研究,为双体运维船的船型设计提供了一些思路。
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