基于STAR CCM+的单槽道滑行艇阻力和兴波性能研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于STARCCM+的单槽道滑行艇阻力和兴波性能研究硕士研究生：马继强指导教师：冯峰研究员学科、专业：力学论文主审人：马山教授哈尔滨工程大学2018年1月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于STARCCM+的单槽道滑行艇阻力和兴波性能研究硕士研究生：马继强指导教师：冯峰研究员学位级别：工学硕士学科、专业：力学所在单位：船舶工程学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngRe

2、searchontheResistanceandWaveCharacteristicsofChannelPlaningCraftBasedonStarCCM+Candidate:MaJiqiangSupervisor:Researcher.FengFengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicsDateofSubmission:Jan.2018DateofOralExamination:Mar.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学

3、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

4、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：年月日年月日单槽道滑行艇的兴波特征研究摘要在水路运输高速化发展的趋势下，由于高速船舶营运所引起的一系列环境问题（尤其是因为尾浪过高而对岸堤及水工建筑物的破坏等），对高速船舶的性能提出了更高的要求。

5、在内河、港口、码头等限制水域中，高速船舶的尾浪对生态环境和航道的破坏更为严重。如何有效地降低高速船舶的尾浪，设计一款具有良好的兴波性能的船型，已经成为了航运界和船舶工程界共同关注的一个焦点。槽道滑行艇因其独特的船体结构，不仅具有良好的阻力性能，而且能将一部分船体兴波转化为槽道内的升力，降低尾浪的高度，减小艇后的兴波。目前国内对于高速船舶尾浪的研究较少，因此对槽道滑行艇的兴波性能进一步研究显得尤为重要。近年来计算机硬件和CFD技术不断地发展，已经广泛地应用到了船舶领域，其准确性也得到了普遍的认可，减少了因船模试验消耗大量的经费。本文基于CFD技术对某槽道滑行艇的兴波性能和阻力性能

6、进行研究。首先，基于CFD方法中的重叠网格技术对某滑行艇进行阻力验证，与传统的SIT法计算结果和试验数据相对比，验证CFD技术的准确性，并对CFD网格的划分方法进行验证，得到一种适合计算滑行艇水动力性能的网格划分方法。其次，根据查找的一些资料，应用MAXSURF软件对滑行艇进行设计，并使用CATIA软件进行三维建模。以该滑行艇为母型船，应用CFD方法得到该母型船的水动力性能和兴波性能。然后，分别针对滑行艇的槽道宽度、槽道高度、片体斜升角角度和变槽道宽度等参数分别进行研究，依次改变参数变量并进行CFD计算模拟，分别将计算结果与母型船的结果进行对比，分析不同的参数对滑行艇兴波性能和

7、阻力性能的影响。最后，针对内河等限制水域，研究水深对槽道滑行艇的兴波性能和阻力性能的影响,以一个固定航速V=6m/s为例，分别计算在不同水深条件下的阻力性能和兴波性能；然后对浅水水域槽道滑行艇的阻力性能和兴波性能进行研究与分析，以H=0.5m水深为例，分别计算不同航速下的槽道滑行艇的阻力性能和兴波性能，并将计算结果和无限水深的计算结果相对比，讨论浅水壁面对槽道滑行艇性能的影响。关键词：高速船舶，兴波性能，浅水，重叠网格，CFD哈尔滨工程大学硕士学位论文单槽道滑行艇的兴波特征研究Abstrac