高速船减阻减摇艏艉鳍的试验研究

采用试验研究的办法 ,探讨了减阻减摇艏艉水鳍在傅氏数Fr =0 .5～ 0 .9的范围内圆舭快艇上应用的规律性问题 ,通过对某型舰艇模型的试验研究表明 :Fr =0 .5～ 0 .9的圆舭快艇模型总阻力可减小 5 %～15 % ,且在波浪中的适航性有明显的改善 .

船艏新型附体减阻减纵摇的数值计算及模型试验研究

为了减小高速船舶运动阻力和在波浪中的运动响应,本文提出一种可以抑制船舶艏部兴波、增大船体在波浪中纵摇运动阻尼的新型三维船艏附体技术。以某高速船为研究对象,在原有的船艏平板附体基础上,根据船模在0.41、0.45、0.494三种弗劳德数下的船艏兴波现象模拟计算结果,进行新型三维船艏附体的设计。数值计算结果显示,在弗劳德数为0.41~0.494高航速范围内新型附体具有减阻效果。同时,进一步计算船体在六种规则波中的纵摇运动响应,计算结果显示,加装新型船艏附体的船模具有减小船体在波浪中纵摇幅值的效果。在此基础上,利用高速船模拖曳水池进一步开展加装新型船艏附体的船模减阻减摇效果的模型试验,试验结果表明,加装新型船艏附体的船模在弗劳德数为0.45时阻力减小10.6%;在弗劳德数为0.41、船长波长比为1时,垂荡幅值、纵摇幅值分别减小38.07%、48.14%。本文的研究为进一步改善船舶阻力性能和耐波性提供了新的技术途径。

基于多种组合算法的船附体结构设计优化

为了减少船舶的阻力,提升船舶快速性和耐波性,本文将添加球鼻首的DDG1000驱逐舰作为原始船型,研究增加尾压浪板、鳍和水翼对船体性能的影响。首先,将原始模型添加尾压浪板,并且caeses软件平台下进行全参建模,基于组合优化算法策略进行优化。设置2套组合优化方案,经对比发现,sobol算法和NSGA-II组合优化方案得到的模型更为优越。添加尾压浪板优化后的模型,在2.02 m/s和1.77 m/s航速下,优化后模型阻力都减少2.5%,证明尾压浪板有减阻特性。将添加尾压浪板优化后的船体后作为初始模型,添加鳍和水翼,并基于组合算法策略,进行多维参数优化。经数值计算,发现鳍和水翼并不能起到减阻效果,但是在一定航速下,鳍与水翼可以抑制兴波,进而减少剩余阻力。最终,在规则波条件下,进行数值模拟,发现安装尾压浪板、鳍与水翼附体后,波浪增阻增大,当λ/L超过0.9时,波浪增阻小于优化后,安装附体后船体,升沉与纵摇以及耐波性均得到不同程度的改善。