三体船方案优化布局的阻力计算与试验研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.comA辑第22卷第2期水动力学研究与进展Set．A，Vo1．22，No．22007年3月JOURNALOFHYDRODYNAMICSMar．，2007文章编号：1000—4874(2007)02—0202—06三体船方案优化布局的阻力计算与试验研究蔡新功，王平，谢小敏(中国船舶工业第七0八所，上海200011)摘要：本文利用Michell薄船理论，计算了对应侧体不同纵横向位置时三体船的阻力，并将计算结果与模型试验结果进行了比较。阻力计算结果与试验结果比较接近，真实反映出了随航速的变化，三体船阻力较小时侧体布局的规

2、律，与国内外相关文献发表的三体船的这种侧体布局规律一致，Michell理论用于三体船以及当前出现的五体船型式的方案优选还是可靠的。关键词：三体船；Michell理论；方案优选中图分类号：U674．951文献标识码：AResistancestudyonalterativelayoutsofthetrimaranhullconfigurationCAIXin—gong，WANGPing，XIEXiao—min(MarineDesignandResearchInstituteofChina，Shanghai200011，China)Abstract~Theres

3、istancesofthelayoutsoftrimaranwithdifferentlongitudinalandtransversepositioningoftheside-hullswerecalculatedbasedontheMichell'sthin-shiptheoryandcomparedwiththeexperimentalresults．Theresultsshowthatthecalculatedpredictionisclosingtothemodelexperimentalresultsandcanindicatetheruleo

4、ftheresistancerelatingtoarrange—mentofsidehullsandtheshipspeed．Theanalyzedruleinthispaperisalsoconsistentwiththattheotherliteraturespresen—ted．ItshowsalsothattheMichelltheoryisapplicableforevaluatingtheconfigurationofthetrimaranhulls．Keywords：trimaranhullconfiguration；Michelltheor

5、y；wave—makingresistance1前言其中主体比普通单体船瘦长很多，长宽比介于12到l8之间。由于采用细长主体，使得其在高速航行时的兴波阻力大大减少。理论计算和模型试验均表明英国海军“海神号”三体试验舰的下水可以说是三体舰艇发展的重要里程碑，引起了世界各国造船界主船体和侧体问的兴波干扰对三体船的阻力有较大的普遍关注。三体船是由一个主体和左右片体组成，的影响，如果侧体位置适当，有可能大大减小兴波阻*收稿日期：2006—07—27(2007—10—11修改稿)作者简介：蔡新功(1974一)，男，山东无棣人，高工，博士。维普资讯http://www

6、.cqvip.com蔡新功，等：三体船方案优化布局的阻力计算与试验研究203力。三体船湿表面面积较单体船稍大，如果能通过侧体位置的优化，使得在较高速度航行时的兴波阻力减小，降低总阻力，那么三体船的侧体位置优化布局就更显重要。船舶兴波阻力理论经过Michell、Havelock、Kochin等人的努力，在理论上不断改善，预报精度不断提高。线性兴波阻力理论的计算结果与模型试验趋势一致，经过线性兴波理论应用观念的改变，人们开辟了船型优化或优选的新领域。近年来，由于船舶图1向高速发展，船体多采用瘦长船型，符合线性兴波阻柯钦函数为：力理论适用的条件。近年来，多体船不

7、断出现，包括双体船、三体船和五体船等，由于多体船湿表面积相对单体船的增加，H(k0sec2，)=4』++(z，，z)·摩擦阻力增大，低速时阻力性能较差，而高速时多体esec20(co问的干扰成为影响多体船阻力的重要因素。本文利．~+ysi)eko,~20d用Michell线性兴波阻力理论，计算了侧体不同纵横向位置的三体船阻力，得出随航速不同侧体布局的基(Cn+iS0)+[2cos(k0bsecOsinO)·本规律e-ik0砌](C1+iS1)2模型简介H(k0sec0，0)=(Co+iS0)+2．1三体船兴波阻力的Michell积分公式[2cos(k0bs

8、ecOsinO)e](C1一iS1)(2)设均匀流动为基本流动，兴