M型槽道滑行艇消波特性研究.pdf

1、M型槽道滑行艇是一種新型的氣流升力船型，具有優(yōu)良的快速性和消波性能。其擁有的巨大軍事應(yīng)用價(jià)值備受關(guān)注，美國(guó)海軍資助研發(fā)的雙 M型槽道滑行艇“短劍”號(hào)被Time雜志評(píng)為06年度最優(yōu)秀的發(fā)明。目前國(guó)內(nèi)對(duì)該船型的研究剛剛起步，因此對(duì)這樣一種具有優(yōu)良性能的新船型的進(jìn)一步研究是非常有必要的。
　　以往對(duì)滑行艇的水動(dòng)力性能研究需要手工制造木質(zhì)船模進(jìn)行船模拖曳試驗(yàn)，特別是高速船的船模試驗(yàn)往往需要花費(fèi)大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。而隨著計(jì)算機(jī)硬件的不斷發(fā)展以

2、及商用CFD軟件的不斷成熟，本文中采商用CFD軟件Fluent來(lái)模擬M型滑行艇的船模拖曳試驗(yàn)，與傳統(tǒng)方法相比，采用 CFD技術(shù)更為經(jīng)濟(jì)效率，并且模擬的范圍更廣，對(duì)于現(xiàn)實(shí)中不好模擬的非線性現(xiàn)象例如波浪破碎、砰擊等都能有較好的模擬效果，可以很方便地提供整個(gè)流場(chǎng)的信息。
　　首先，通過(guò)查閱一系列相關(guān)資料，闡述了 M型槽道滑行艇的結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點(diǎn)，對(duì)比其與同類船型的區(qū)別，參考國(guó)外船型圖片，運(yùn)用Maxsurf完成一艘內(nèi)河M型槽道滑行艇的初步設(shè)計(jì)

3、，并通過(guò)三維造型軟件 CATIA進(jìn)行了船體型線的光順工作，輸出了該滑行艇的型線圖、渲染效果圖。
　　其次，通過(guò)兩種VOF算法的算例對(duì)比，表明采用VOF顯示求解算法對(duì)M型槽道滑行艇的艇底流場(chǎng)能有更好的捕捉效果，應(yīng)用Savitsky經(jīng)驗(yàn)公式估算了該滑行艇的航行姿態(tài)，采用Fluent對(duì)不同航速下的M型槽道滑行艇進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，分析了M型槽道滑行艇在不同航速下的興波、艇底壓力分布、槽道內(nèi)的兩相分布情況，并著重研究了滑行槽道的兩相流工作原理