带t型翼三体船阻力及耐波性能的研究

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1、带T型翼三体船的阻力及耐波性能研究摘要随着整个社会生产力的迅猛发展，各国对海洋的争夺日益激烈，人们对于船舶适航性的要求也越来越高。在这一过程中，新船型不断涌现，三体船就是众多新船型中比较受到关注的一种。高速三体船相比普通常规单体船具有优越的水动力性能。高速三体船通常采用瘦长中体和侧体，使其在获得良好兴波阻力性能的同时，又可以提高其横向稳性。随着对高速三体船研究的不断深入，人们得出的普遍结论是两个侧体布置在船尾时可获得较优的兴波阻力性能。模型试验研究表明，侧体布置在船尾时，三体船的纵摇和垂荡比较剧烈。T型翼是近年来出现的用于减小船舶纵摇和垂荡，

2、提高船舶适航性的一种船舶附体，其在一些单体船上已获得了成功的应用。本文采用数值模拟和模型试验相结合的方法，研究T型翼对高速三体船阻力和耐波性能的影响。现代计算机的发展极大推动了船舶CFD的发展，CFD在船舶设计中起到了越来越重要的作用。本文采用商用CFD软件FLUENT计算三体船裸船体、T型翼和安装了T型翼三体船的阻力、升力性能，并捕捉周围流场细节。文中首先通过对裸船体阻力计算结果的讨论，选定相应的网格划分方式、对流项离散格式和湍流模型，获得了对于选定三体船型适合的计算方案，并将该方案应用于安装了T型翼的高速三体船，得到了不同工况下的阻力、升

3、力计算结果和对流场细节的捕捉。为了验证对安装T型翼三体船数值模拟的准确性，并得到数值模拟不易得到的结果，例如垂荡幅值、纵摇角、船艏、船舯、船艉垂向加速度等，文中还采用系列模型试验的方法对安装有T型翼的三体船进行了模型试验研究。模型试验得到的阻力结果与数值模拟得到的阻力结果吻合程度良好，证明了所选择的数值模拟方案应用于安装有T型翼高速三体船进行阻力预报的可行性。同时本文还对模型试验得到的阻力和耐波性数据进行了处理与分析，得到了安装位置、距船底高度以及水平翼纵倾角度等对高速三体船阻力及耐波性能的影响规律，为T型翼应用于三体船实船奠定了一定的基础。

4、关键词：三体船；T型翼；CFD；阻力性能；耐波性带T型翼三体船的阻力及耐波性能研究Abstract、7V1也thedevelopmentofsocialproductivity,allthecountriesstriveforoceanmoreandmoreintensely,Andpeoplepaymoreattentiontotheseakeepingcapacityofship．Therefore，newshiptypescontinuouslyemerging，atthesimetime，trimaranattractmoreatte

5、ntion．Comparedtotheconventionalmono-hull，high．speedtrimaranhasmoresuperiorhydrodynamicperformance．Togetagoodwaveresistance，generally,trimaranadoptslongandthinbodybetweentwoadditionalsideswhichcanincreaseitstransversestability．Withdeepingstudyandmodeltestoftrimaran，Researche

6、rsconcludedthatthetrimaranhavebetterwaveresistancebutgreaterpitchandheavewhentwosidebodiesweredecoratedinthestern．T-foilisusedtoreducepitchandheavemeanwhileimprovingseakeepingcapacityofshipinrecentyears．Itwassuccessfullyappliedinmono—hull．Inthethesis，numericalsimulationandm

7、odeltestWastogetherappliedtostudytheinfluenceonseakeepingandresistanceofhigh—speedtrimaranafterinstallingT—foil．ModemcomputerdevelopmentgreatlypromotedthedevelopmentofCFDwhichplayamoreimportantroleinshipdesignnowadays．Thedrag，liftperformanceofmono—hullandshipwithT—foilwerec

8、alculatedbyFLUENTwhichisthecommercialsoftwareofCFD．Andtheflowfielddetailsaroundthe