船舶微气泡减阻理论分析及试验研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangur2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于微气泡能够有效减小固体壁面与其它介质之间的摩擦阻力,越来越多的学者开始投入到这项研究之中。如果把微气泡减阻技术应用到船舶上,在船舶底部喷射微气泡,使与船舶底部接触的水变成水与微气泡的混合液,形成一薄层气膜紧贴在船底表面,就可以达到提高航速或航速不变减小主机功率的节能目的。 本文首先对微气泡减阻机理进行了理论分析。对单个微气泡的受力情况进行了剖析,从而得出影响微气泡减阻的主要因素;由于微气泡的运动总是以成群的状态出现,这种运动与单个微气泡的运动又有所不同,因此,本文对这方面的内容也做了初步的研究,以更多的了解减阻过程中的主导因素。 在试验研究部分中,根据试验水池的不同,设计了两种模型——小比尺模型和大比尺模型,并分别对其可行性进行了分析。对于微气泡产生装置,考虑到实用及创新等因素,采用了多孔硅材料板。此外,在小比尺模型试验中,还提供了一种断阶喷气试验设计方案,在大比尺模型试验中,采用了首中部同时喷气的方法,这些都是本文试验的创新之处。 针对以上所设计的试验方案进行了不同速度、不同喷气量及不同吃水等情况下的微气泡减阻试验。结果表明:减阻率的变化与水流速度、喷气量、船模的吃水,以及有无压浪板有关。当喷气量一定时,水流速度增大,减阻率提高;喷气量与减阻率之间的关系比较复杂,速度一定时,如果喷气量较小,减阻效果就比较差,但当喷气量增大的话,喷射出的气体就会形成一个“拱度”,增加了船模的形状阻力,在这种情况下最好采取断阶喷气,把气体引入到湍流边界层中,在这种情况下,船模的形状阻力比较大;船模的吃水对减阻率也有一定的影响,主要表现在波浪大小上,如果吃水较深,波浪影响不到微气泡层的分布,对减阻率不会造成太大影响,如果吃水较浅,波浪就会影响到微气泡层在船模底部的覆盖情况,可能会有部分微气泡从船模两侧泄漏,这样就直接影响到了减阻效果;是否安装压浪板,对减阻率也有较大的影响,从试验结果可以看出,在船模尾部加设了压浪板时,减阻效果明显得到改善。 本文没有太多考虑多孔材料板孔径大小对减阻效果的影响,这方面的内容还有待进一步研究。
其他文献
本文主要对船舶结构疲劳强度做了如下几个部分的研究工作:一、疲劳强度分析的研究背景和进展。对疲劳破损的机理、疲劳分析方法以及国内外疲劳强度校核研究的历史和现状进行了
随着汽车数量的增加,车速和车辆载重的提升,公路交通压力逐渐增大,对车辆和公路结构设计的技术要求越来越高,车辆在道路上行驶的舒适性、安全性以及车辆对道路的破坏日趋成为
随着科学技术的不断发展,新型材料和结构形式的出现,机械系统越来越复杂,精密实验室的隔振防振要求越来越高,高层建筑、大跨度空间结构和桥梁的防振设计以及大型索膜结构的防风设
强磁场作为极端实验条件在很多科学领域的研究中发挥着重要作用。核磁共振、太赫兹源等前沿科学,对强磁场的强度和稳定度同时提出了很高要求。平顶脉冲强磁场不仅场强高的同时还有很好的稳定度,因此越来越受到重视。为了降低实现难度,高稳定度脉冲平顶磁场的可以分两步走:第一步粗调,低频大功率电源形成初步强磁场波形,以满足磁场强度的需求;第二步进入平顶阶段后,利用高频小功率电源开始对磁场强度进行高速反馈控制,进一步
[目的]探讨导师制培训模式对老年人八段锦训练的效果.[方法]采用随机对照的方法,将符合入选标准的150例老年人按随机数字表分为试验组与对照组,每组75例.试验组在常规“四步
随着电力负荷密度的持续增长及用户对供电质量要求的逐渐提高,电网规模在日益扩大,导致了短路电流水平日益增高。如何限制故障电流已成为电力工业面临的重大技术与经济问题之一。随着电力电子技术、高温超导技术的快速发展,短路电流限制器可以有益补充传统限流方法的不足,在未来具有可观的实际应用前景,很可能成为“坚强与智能电网”中新兴FACTS装备的主要增长点。本文基于串联谐振型故障电流限制器的基本原理,从系统侧关
对于具有应用背景的镁铝合金材料,本文从实验、理论与数值模拟的结合上,确定与考证了镁铝合金在一维应力压缩状态下的本构关系。把由一维准静态及动态压缩试验结果所确定的经验
本文提出了三种新控制策略-双重调谐质量阻尼器(DTMD)、双层多重调谐质量阻尼器(DMTMD)和多重双重调谐质量阻尼器(MDTMD)。基于现有的多重调谐质量阻尼器(MTMD)研究成果,进一步提出
随着对电能质量要求的提高和数字化控制技术的发展, PWM整流器已受到国内外的普遍重视。DSP芯片功能强大、执行速度快、性能稳定可靠,在数字控制领域有着广泛的应用前景。文章首先在分析电流型PWM整流器的基本原理、数学模型和控制方法的基础上搭建了系统的PSIM仿真模型,继而设计了以TMS320LF2407A为控制核心的三相电流型PWM整流器控制系统,同时对实验过程中的软硬件进行了详细的介绍。最后给出实
谐波检测是谐波问题中的一个重要分支,对抑制谐波有着重要的作用。谐波的分析和测量是电力系统分析和控制中的一项重要工作,是继电保护、判断故障点和故障类型等工作的重要前提。准确、实时的检测出电网中瞬态变化的畸变电流、电压,是众多国内外学者致力研究的目标。常规的谐波测量方法主要有:模拟带通或带阻滤波器测量谐波;基于傅立叶变换的谐波测量;基于瞬时无功功率的谐波测量;基于小波变换或人工神经网络的谐波检测方法等