【摘 要】
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21世纪初期,随着社会的发展和对资源的需求,人们对海洋资源的开发力度日益加大,其中难免遭遇恶劣海况,因而高性能船舶越来越受到人们青睐。滑行艇作为高性能船舶,它的特点是底部比较平坦,在高速航行时只有部分船体与水面接触,艇体底部向前挤压水从而形成水动升力用以支承艇体的重量。因其良好的快速性,滑行艇是水面无人艇的常用平台,在军事和民用上都有较广的用途,但它在波浪中的耐波性较差。为了改善滑行艇在高海况下的
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21世纪初期,随着社会的发展和对资源的需求,人们对海洋资源的开发力度日益加大,其中难免遭遇恶劣海况,因而高性能船舶越来越受到人们青睐。滑行艇作为高性能船舶,它的特点是底部比较平坦,在高速航行时只有部分船体与水面接触,艇体底部向前挤压水从而形成水动升力用以支承艇体的重量。因其良好的快速性,滑行艇是水面无人艇的常用平台,在军事和民用上都有较广的用途,但它在波浪中的耐波性较差。为了改善滑行艇在高海况下的水动力性能,可以为其在艇体上施加附体,如防溅条和阻流板等,通过合理的设计和组合,改善船体周围的流场。本文利用基于计算流体力学方法的STAR-CCM+软件,研究防溅条和阻流板对滑行艇水动力性能影响。首先,介绍了一系列滑行艇运动数值模拟方法原理,选取一艘小型滑行艇作为研究对象,应用计算流体力学软件STAR-CCM+选择合适的控制方程,离散方法,自由液面处理,网格尺寸,边界条件以及湍流模式,同时结合滑行艇的运动特性,初步确立本文的计算方法。然后,对滑行艇模型在规则波浪中的多航速运动进行模拟,参考相关文献中基于简化2D+t理论的船舶迎浪运动响应的时域解和试验值的比较,重叠网格方法能够可靠地模拟滑行艇在波浪中的运动。最后,计算和分析了不同长度、深度和安装位置下的防溅条,不同深度和宽度的阻流板以及两种附体结合后对滑行艇在规则波下四种速度航行时的阻力和耐波性能的影响。
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