减摇鳍在零航速下升力的研究及仿真

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1、分类弓：UDC：工学硕士学位论文Y780078密级：——编号：减摇鳍在零航速下升力的研究及仿真硕士研究￡卜：指导教师：学位级别：学科、专业：所在单位论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：綦志刚金鸿章教授工学硕士控制理论与控制工程自动化学院2005年1月2005年2月哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要目前，船舶的减摇系统主要是减摇鳍和减摇水舱。经过多年的发展，减摇鳍和减摇水舱的技术日趋完善，但由于减摇鳍和减摇水舱都存在各自的缺点，并且各种船舶对减摇的要求越来越高，所以改进船舶减摇技术的脚步始终没有停止过。在诸多的新技术当中，减摇鳍在零航速下进行减摇的技术最引

2、人注目。一直以来，减摇水舱是船舶在零航速下进行减摇的唯一的选择，但是减摇水舱的整体减摇效果并不是很理想，仅有50％左右；而减摇鳍虽然在高航速下的减摇效果非常理想，但是在低航速和零航速的情况下几乎无法减摇。对于既要求高航速下减摇也要求零航速下减摇的舰船来说，就需要同时安装两种减摇系统，高航速下使用减摇鳍进行减摇，低航速和零航速时用减摇水舱进行减摇。虽然这种方法优点很明显，但这就意味着需要设计和维护两套系统，不但增加了成本，而且会占用更多的船舶内部空间。如果减摇鳝可以在低航速和零航速下进行减摇，就可以只设计和维护一套系统，而且不会占用更多的内部空间。它的优点是很明显的，因此

3、研究零航速下减摇鳍升力产生的原因和建立升力模型是很重要的。本文参考国内外的相关文献，主要研究了零航速减摇鳍的工作原理，分析了零航速下减摇鳍按加速一匀速一减速运动时升力产生的原因，并与传统减摇鳍的工作原理和工作方式进行了比较。介绍weis—Fogh机构的流体动力学知识和其理论模型，根据昆虫“振翅拍击和挥摆急动”过程瞬时产生升力的原理和势流理论来建立和分析零航速减摇鳍升力模型。根据建立的升力模型，给定一系列参数，运用Matlab编程进行仿真。仿真结果表明零航速减摇鳍的升力模型，可以用来反映零航速下减摇鳍转动产生的升力。关键词：船舶减摇；零航速减摇；减摇鳍；减摇水舱；Weis

4、--Fogh结构升力模型哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractNow,theshipanti—rollsystemsmainlyincludefinstabilizerandanti-rolltank．Thetechnologyofthefinstabilizerandanti—rolltankbecomesmoreperfectthanbeforeastimegoes，becausefinstabilizerandanti-rolltankrespectivelyhasitsdisadvantageandtherequiretoreduceship’srollis

5、moreandmorestrict，peoplekeepsimprovingtheanti-rolltechnologiestomeetthedemands．Amongthenewanti—rolltechnologies，zero·speedfinstabilizersystemcatchesmostpeople'seyes．Anti-rolltanksystemistheonlychoiceforshiptoreducerollunderzerospeed,buttheeffectisnotverygood,itcanonlyreachto50％underallco

6、nditions．Finstabilizercanreducethemostrolloftheshipunderhighspeed,butithardlyreducestherolloftheshipunderlowspeedorZerOspeed．Theshipwhichneedstoreducetherollunderallkindsofshipspeedhastomounttwopairofanti—rollsystervb：finstabilizerandanti-rollsystemtomeettheneed。Theadvantageisobvious，but

7、itmeansthattherearetwosystemstodesignandrmintain．Twosystemsnotonlyoccupymoreinnerspaceoftheshipbutalsoincreasethecost．Iffinstabilizercanreducetherolloftheshipunderlowspeedorzerospeed,itmeansthatthereisonlyonepairofsystemtomaintainanddoesn’tneedmoreinnerspaceoftheship．Soit