基于流场仿真的舰船测风位置优化及误差修正研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于流场仿真的舰船测风位置优化及误差修正研究硕士研究生：陶琛指导教师：顾璇副教授企业导师：张伟高级工程师工程领域：航天工程论文主审人：王革教授哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）基于流场仿真的舰船测风位置优化及误差修正研究硕士研究生：陶琛指导教师：顾璇副教授学位级别：工程硕士工程领域：航天工程所在单位：航天与建筑工程学院论文提交日期：2018年5月20日论文答辩日期：2018年6月5日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:

2、ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）StudyofLocationOptimizationandErrorCorrectionforShipWindMeasurementBasedonFlowFieldSimulationCandidate:TaoChenSupervisor:AssociateProf.GuXuanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField::Aerospaceengi

3、neeringDateofSubmission:20thMay,2018DateofOralExamination:5thJune,2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本

4、人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈

5、尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于流场仿真的舰船测风位置优化及误差修正研究摘要舰船在海面航行的过程中，风速风向信息是必不可少的海面信息，不仅关系到舰船的航行安全，也为舰载机在船体周围的起降等操作提供辅助信息。由于受舰船结构的影响，舰船周围流场会发生变化，测风数据的准确与测风点选取密切有关，因此需要根据流场特征来合理确定测风位置布置方案，除此之外，测风精度还受其他因素影响，应对测风数据进行误差修正。在对相关文献资料分析研究的基础上，本文基于流场仿真，获得大型舰船周围流场特征，并对舰船测风位置布置方案和测

6、风数据的误差修正展开研究，为舰船测风提供技术支持。首先基于CFD理论，选用标准k−ε湍流模型，通过FLUENT软件对典型护卫舰SFS2进行全尺寸的数值模拟，并与实验数据进行对比，验证所使用的数学模型和研究方法的可行性。然后在对常见的船舶测风位置布置方案进行分析讨论的基础上，针对LHA-1两栖攻击舰的特点进行理论分析，提出相对合理的测风位置布置方案。通过仿真计算，确定不同甲板风风速、风向下舰船流场特征的变化情况，对舰船周围的扰流干扰性进行分析，确定测风位置布置方案，并在测风数据稳定的范围内选取合理的测风支架长度。最后，在仿真计算获得大量风速风向数据的基础上，采

7、用偏最小二乘法，获得典型风向角范围内测风位置的风速及风向修正公式，可以显著的减小所获风速和风向与真风间的误差。本文研究成果可以为大型舰船测风方案的制定和测风数据的修正提供参考。关键词：流场仿真；大型舰船；测风位置；测风支架；误差修正哈尔滨工程大学硕士学位论文基于流场仿真的舰船测风位置优化及误差修正研究AbstractInthecourseofshipsailingonthesea,thewindspeedanddirectioninformationisanindispensableseasurfaceinformation.Itnotonlyrelates

8、tothenavigationalsafetyoft