水动推进力及其应用.pdf

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1、2011年2月船舶February，2011第1期SHIP&B0ATN0．1[研究与设计]水动推进力及其应用陈振诚陈昕陈呖(中国科学院国家天文台流体力学小组北京100012)[关键词]流体动力学；水动力学；水动推进力；水动升力；涌浪导流槽[摘要]考虑到三维效应和重力影响，提出研究设置导流槽的船底在水面滑行激起的流场以及作用在槽和船底浸湿面上的水动力。该导流槽的顶部曲面前低后高，对船底基面形成倾角。运用严谨的数学物理方法解决问题，求得描绘三维流场状况的解析函数，由此获得船艇前进时出现在槽顶部曲面上推船艇前进的水动推进

2、力和向上的水动升力定量值的解析表述式。将船底浸湿面设计成设置导流槽的外形，建成实船试航．通过卫星跟踪的GPs系统实测获得的数据证明了水动推进力的存在，且它随着航速的提高而迅速增大，于是船速以及稳定性、安全性均得以大幅提高。实船设计时．可通过合理调整表述式中的物理参数．设计建造整体性能远优于常规船艇的实船。[中图分类号lU661．1[文献标识码]A[文章编号]1001—9855(2011)O1—0010—06HydrodynamicpropulsionanditsapplicationChenZhenchengChe

3、rtXinChenYangKeywords：hydrokinetics；hydrodynamic；hydrodynamicpropulsiveforce；hydrodynamiclift；swellblastgrooveAbstract：Takingaccountofthe3一Deffectandthegravityimpact，thispaperstudiestheflowfieldwhichhasbeenactivatedwhentheshipbottomwithblastgrooveslidesonthewa

4、tersHrfaceandthehydrodynamicofthewettedsurfaceoftheshipbottom．ThetopcurvedSUrfaceoftheblastgrooveishigherinforeandislowerinaft，whichformsanobliquityagainstthebottombaseplane．Therigorousmethodsinmathematicalphysicsareappliedtoworkouttheanalyticfunctiondescribin

5、gthe3-Dflowfieldinordertoobtainthehydrodynamicpropulsiveforce，whichappearsonthetopcurvedsurfaceofthegroovewhentheshipmovesforward，andthequantificationalanalyticexpressionforthehydrodynamiclift．Thewettedsurfaceoftheshipbottomisdesignedtobeabletosetblastgroove，a

6、ndtheshiptrailsarebuildtoprovetheexistencesofthehydrodynamicpropulsiveforcethroughthedataobtainingfromthesatellitetrackingGPSsystem．Itaugmentsrapidlyalongwiththeincreasingshipspeed，SOtheshipspeed，stabilityandsecurityallareimprovedgreatly．Intermsoftheshipdesign

7、，theoveralldesignandconstructperformancesurpassestheregularshipbyrationallyadjustingthephysicalparametersintheexpressions．0引言浮力承担．这种船称为排水型船。每条尺度不同的常规船艇在纵向基面对水平的攻角0=0时前船都有各自无法超越的水的阻力峰。例如船长约进，水动升力。=O，船的总重量由等于排水量的水150m．排水量约6000t．吃水深度约6m的常规驱[收稿日期]2010—10—29[作者简介]陈

8、振诚(1929一)，男，汉族，中国科学院研究员。主要从事舰船水动力学，跨科学从事电磁流体力学(太阳磁场、黑子、耀斑)等课题的研究工作。陈昕(1972一)，女，汉族，高级工程师，主要从事计算机软件研究工作。陈肠(1962一)，男，汉族，高级工程师，主要从事船舶动力学研究工作。10水动推进力及其应用逐舰或巡洋舰，推进功率约l0万马力．航速只能达合从前方进入的水流