高速翼滑艇水翼参数对水动力性能的影响(不同水翼初始安装角)

本篇文章以建立坐标船舶模型的计算与分析为主,运用AutoCad ,FLUENT等软件处理,并找出翼滑艇在不同的安装角下的水动力特性的规律与变化。模型选择浅V滑动面和T型单水翼船水翼艇11.8米的实验研究,选择了两个不同的翼型初始安装角0和试验-2度。并对试验模型计算出的结果进行综合分析和比较,得到该船型的翼滑艇水动力特性的相关结果在不同的水翼安装角下对阻力性能的影响。并通过建立模型计算分析,证明该船型在高速航行阶段阻力性能相比较于尺度相近的滑行艇来说更加优越,水翼设计符合要求,可以用于实际船舶的应用与设计。关键词:翼滑艇;水动力特性;安装角目录
第一章 绪论---------------------------------------------------1
1.1 研究背景与优缺点分析--------------------------------------1
1.2 水翼艇的发展历史------------------------------------------2
1.3 中国高性能船产生的背景------------------------------------4
1.4对本翼滑艇的简单介绍-------------------------------------6 1.5理论基本方程---------------------------------------------7
1.6 边界条件-------------------------------------------------8
1.7重力对静水船舶滑行的影响---------------------------------10
1.8 水翼工作原理---------------------------------------------10
第二章 软件的操作------------------------------------------15
2.1对GAMBIT软件的介绍和操作--------------------------------15

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/> 1.8 水翼工作原理---------------------------------------------10
第二章 软件的操作------------------------------------------15
2.1对GAMBIT软件的介绍和操作--------------------------------15
2.2 对FLUENT软件的介绍和操作--------------------------------16
第三章 建立模型--------------------------------------------20
3.1 分析11.8米型线图图纸------------------------------------20
3.2 分析水翼图图纸-------------------------------------------22
3.3 建立三维立体模型-----------------------------------------25
第四章 对模型的水动力性能计算---------------------------26
4.1 FLUENT的运行计算分析-------------------------------------26
4.2 对输出的图表图像的分析-----------------------------------29
4.2.1 船舶压力图像分析-----------------------------------29
4.2.2 船舶速度图像分析-----------------------------------35
4.3 结论-------------------------------------------------------34 结语---------------------------------------------------------35
致谢-----------------------------------------------------------36
第一章 绪论
1.1研究背景与优缺点分析
大多数的常规排水型的船舶,在经历了许多年的研究之后,其性能已经有了很大的提升,但是因为受到船型的约束和限制,其性能提高有一定的限度。其航速的提高,大约和主机的功率的3次方成正比,超过了所需的范围,主机功率将达到无法接受的程度。由于常规型排水船的运动介质——水具有比空气大相当800多倍的密度。还有耐波性,由于水具有的特质,常规型排水型船舶虽然采取了各种各样的减摇装置,但是仍然难以达到平稳作业的实际需要。因此,人类正在不断地探索超出常规型排水型船舶的新船型,使这种我们所需要的新船型具有人类要求的高性能。如刨,水翼船,气垫船,有翼飞行器,小水线双体船等等,所有的这些高性能船舶,仍在不断的改进和研究的最后阶段。其中部分的船型已经达到了我们的实用需求,随着科技的发展和不断进步,新的高性能船舶也应时局而出现,这就是翼滑艇。
在提到翼滑艇之前,不得不说到它的前身滑行艇和水翼艇。其中滑行艇在静止以及在较慢的速度航行的状态中,艇身的重量与同排水型船舶一样都是由浮力来支撑(即静水力支承)。每当船艇处于高速行驶状态时,会进入滑行状态,船艇首部会在水动力的作用下脱离出水面,仅仅部分的船底和水面相接触,静水的浮力大部分又水动力来解决代替,从而支撑面和浸湿的面积会随着速度的增长而变少,船艇的阻力也就会相应的减少,也就为提高航速创造了条件。由于滑行艇具有很高的航速,故而广泛地应用于运动艇,交通艇,巡逻艇,导弹艇,鱼雷艇等等。但是滑行艇同时也具备许多缺点:
1.耐波性能比较差,不适合在大的风浪中航行。
2.处于滑行状态时,巨大的波浪对于船艇本身也会有很大的冲击,同时对于结构也会有一定的破坏作用。
具上述所原因,滑行艇的发展受到了一定的限制。
而水翼艇就是指在船艇的本体下面安装有水翼的一种高性能船舶。它是由滑行艇发展和演变过来而产生的一种新船型。船艇体与滑行艇相近,只不过是在艇底添加水翼,而且水翼的断面呈机翼的形状,在它运动时,水翼受升力(即水动力)作用,当升力和排水量相等的时候,如刨,水翼船,气垫船,有翼飞行器,小水线双体船等等,所有的这些高性能船舶,仍在不断的改进和研究的最后阶段。水翼艇的种类有很多,通常可以分为两种:全浸式水翼和割划式水翼。
同理,水翼艇也存在缺点:
1.下了船水翼。浅沟,由于水翼船的宽度往

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