加装半潜附体穿浪双体船模型试验研究

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1、第４１卷第３期华中科技大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．３２０１３年３月Ｊ．ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖ．ｏｆＳｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍａｒ．２０１３加装半潜附体穿浪双体船模型试验研究高霓孙树政秦再白栾景雷（哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）摘要提出应用减纵摇组合附体技术在穿浪双体船两片体艏底部分别加装一减纵摇组合附体，以改善其耐波性．针对原船型和改装后的复合船型开展了水池模型试验研究，试验内容包括静水阻力试验、规则波试验和不规则波试验，模型试验结果

2、表明：加装组合附体船比原船静水阻力增加４％左右，且甲板上浪频率大幅降低，有效改善了原船的耐波性能．关键词模型试验；耐波性；阻力；甲板上浪；穿浪双体船；组合附体中图分类号Ｕ６６１．３２文献标志码Ａ文章编号１６７１－４５１２（２０１３）０３－００９７－０４ＭｏｄｅｌｔｅｓｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎＷＰＣｗｉｔｈｓｅｍｉ－ｓｕｂｍｅｒｇｅｄａｐｐｅｎｄａｇｅＧａｏＮｉＳｕｎＳｈｕｚｈｅｎｇＱｉｎＺａｉｂａｉＬｕａｎＪｉｎｇｌｅｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒ

3、ｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｂｕｉｌｔ－ｕｐａｐｐｅｎｄａｇｅｓｆｉｘｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｂｏｗｏｆｔｈｅｔｗｏｐｉｅｃｅｈｕｌｌｓｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｓｅａ－ｋｅｅｐｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＷＰＣ（ｗａｖｅ－ｐｉｅｒｃｉｎｇｃａｔａｍａｒａｎ）ｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．ＴｈｅｍｏｄｅｌｔｅｓｔｉｎｔａｎｋｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌＷＰＣａｎｄｔｈｅｈｙｂｒｉｄ－ＷＰＣｆｏｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍ

4、ａｎｃｅｉｎｃａｌｍｗａｔｅｒａｎｄｓｅａ－ｋｅｅｐｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｒｅｇｕｌａｒｗａｖｅｓａｎｄｉｒｒｅｇｕｌａｒｗａｖｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｍｏｄｅｌｔｅｓｔｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｈｙｂｒｉｄ－ＷＰＣｉｓａｂｏｕｔ４％ｍｏｒｅｔｈａｎｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｏｎｅ，ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｅｓｅａｋｅｅｐｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍ－ａｎｃｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｇｒｅｅｎｗａｔｅｒｏｎｄｅｃｋｏｆｈｙｂｒｉｄ－ＷＰＣ，ｉｓｍｕｃｈｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈｅｏｒｉ

5、ｇｉｎａｌｏｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｍｏｄｅｌｉｎｇｔｅｓｔｓ；ｓｅａｋｅｅｐｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｇｒｅｅｎｗａｔｅｒ；ｗａｖｅ－ｐｉｅｒｃｉｎｇｃａｔａｍａ－ｒａｎ；ｂｕｉｌｔ－ｕｐａｐｐｅｎｄａｇｅ［２－５］２０世纪８０年代初，澳大利亚的赫可斯（Ｈｅｒ－使用范围受到限制．本研究基于阻力性能优良ｃｕｓ）和克里福得（Ｃｌｉｆｆｏｒｄ）在高速常规双体船和的穿浪双体船，应用舰船减纵摇组合附体技术，在小水线面双体船的基础上提出了一种高性能船舶两片体首底部分别加装半潜减纵摇组合附体，构新概念

6、，并得到迅速发展，即穿浪双体船成穿浪双体复合船型，目标是大幅提升穿浪双体［１］［６－７］（ＷＰＣ）．在使用过程中，人们逐渐发现穿浪双船的耐波性．本研究对穿浪双体船原船和穿浪体船也有不尽人意之处，特别是耐波性难以令人双体复合船开展了水池模型试验研究，对两种船满意，穿浪双体船船体纵摇和横摇周期接近，易出型的快速性和耐波性进行了测试和分析，为穿浪现螺旋状摇摆而引起乘客不适等缺点．穿浪双体双体复合船体构型设计提供参考．船对海况较敏感，线型和主尺度等对穿浪双体船耐波性能影响很大．此外，穿浪船的吃水和航行性１穿浪双体复合船构

7、型能对装载状态的变化比较敏感，虽优于小水线面双体船，但劣于高速双体船，故对载荷变化较大本研究所用原船型是一快速性优良的穿浪双者，相应吃水变化较大，会导致性能恶化，这使其体船，其主要尺度及参数分别为总长为５５ｍ，片收稿日期２０１２－０６－２１．作者简介高霓（１９８２－），女，博士研究生；孙树政（通信作者），讲师，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｉｐｓｓｚ＠１６３．ｃｏｍ．基金项目国家自然科学基金资助项目（５１２０９０５４）；国防预研基金资助项目（９１４０Ａ１４０３０８１１ＣＢ０１）；中央高校基本科研业务费资助项目（ＨＥＵＣＦＲ１

8、２０１）．·９８·华中科技大学学报（自然科学版）第４１卷体水线长为４５ｍ，设计吃水为１．８ｍ，片体中心距为９ｍ，设计排水量为３００ｔ，设计航速为４０ｋｎ．现提出在该船型的两片体艏底部各加装一个减纵摇组合附体，该附体由一个流线型半潜体和一对首鳍组成．半潜体采用纵剖面为ＮＡＣＡ翼型的回转体，其长度为１０ｍ，宽度为１ｍ，高度为０．６ｍ，半潜体总排水量为主船体设计排水量的１．２％