基于NAPA的圆舭艇快速型线建模方法研究

基于船舶设计NAPA软件平台,使用NAPA自带的NAPA BASIC语言,以圆舭艇为研究对象,利用＂数学船型＂表示艇的型线模型,通过参数输入接口输入艇的设计参数和控制参数,从而快速生成艇的型线模型,同时还能输出艇的静水力性能.并且在参数输入接口中改变参数可以得到所需要的船舶模型,从而有效地将船体型线模型设计与船舶设计软件紧密结合起来,提高了工作效率,为圆舭艇快速型线建模提供了一条新途径,并且为圆舭艇的水动力性能研究提供了方便.     

圆舭艇及尾板水动力性能数值模拟

基于RANS方程,采用k-ε SST湍流模型和VOF两相流模型,对一条圆舭艇进行数值模拟,研究了尾板安装角度对圆舭艇总阻力的影响。将软件数值模拟结果与船模试验值进行对比。研究结果表明：通过CFD软件可预报圆舭艇的水动力性能,改变圆舭艇尾部压力分布是尾板产生减阻效果的主要原因。     

圆舭艇系列试验研究

本文提供了长宽比L/B=3.6～6.0的圆舭艇模型在Froude数Fr=0.25～0.85范围内的阻力试验结果。文中还介绍了圆舭艇线型的确定方法。由于引用了“相当艇型”的概念。显著减少了系列试验的工作量。为便于设计部门使用,给出了综合图谱,可用于圆舭艇线型的方案设计和功率预估。     

改善高速排水型艇性能的措施

一、防溅条的应用高速排水型艇有圆舭型和折角型两种艇型。从阻力观点来看,在F_n<1.0的范围内,圆舭型艇的阻力性能较具有折角线的V型艇为佳[1]、[2]、[3]。因此,在高速排水型艇的设计中,对航速小于F_n=1.0的艇通常选用     

基于NAPA的圆舭艇型线参数化设计方法

型线设计是船舶总体设计的重要内容之一.通过圆舭艇船体几何形状分析,建立了几何特征线和点的参数表达式,并利用NAPABASIC语言开发了型线参数化设计宏程序,从而为圆舭艇船型数字化设计探索了一条高效的新途径.     

<十六>艇设计

<正> 艇是一种尺度较小,相对速率较高的船舶。本文主要介绍中速艇的设计,其博氏数范围在0.35到1.0之间。其下限与高速客船和渔船相衔接,上限已到达可以采用滑行艇线型的速度。这个速度范围的艇大都处于半排水半滑行的过渡状态。艇型以圆舭型为主,当Fn>0.7时采用     

基于回归分析方法的船舶阻力估算

阻力预测是船舶设计的重要环节。本文采用多种阻力预测方法对KCS船舶、KVLCC2船舶、Wigley船型以及NPL圆舭艇的阻力进行估算,验证多种阻力预测方法的计算精度和可靠性,探究各种阻力预测方法的适用范围。结果表明,基于回归分析方法计算常规排水型船舶阻力和基于细长体方法计算瘦长船型和方尾船阻力的方案可行。船型特征是选择阻力预测方法的首要因素。细长体理论计算的自由面波形结果基本令人满意。本文对船舶阻力估算方法的研究起到一定的借鉴和参考作用,同时也提供了一系列阻力计算的验证算例。     

穿浪单体船型水动力性能的CFD数值模拟研究

为了研发低阻、高耐波性新船型,以某圆舭船型为参考船型,设计了穿浪内倾深V型主船体,并设计了半潜艏和水滴形球鼻艏两种形式的艏部附体。基于CFD数值模拟分析不同主船体和艏部附体对于船舶横摇稳定性、静水阻力和耐波性的影响。通过水池模型试验进一步研究不同船型的耐波性,并验证了CFD数值方法的准确性。研究表明,深V船型的横摇和纵摇稳定性优于圆舭船型,且在高航速时深V船型的静水阻力性能也优于圆舭船型。在高航速下,水滴形球艏有利于减小深V船型的兴波阻力和波浪增阻,而半潜艏对于提高船舶纵向稳定性具有更加显著的效果。     

X-bow和Z-bow应用于高速圆舭艇上的阻力性能研究

阐述了X-bow的设计理念,并在其基础上提出了一种新型船艏——Z-bow.以一艘高速圆舭艇为研究对象,为了降低其在高速航行时的兴波阻力和飞溅阻力,对其船艏形状进行重设计:分别应用X-bow和Z-bow.建立原方案、X-bow方案和Z-bow方案的三维模型,利用Maxsurf软件中的SIT法计算各Fr下的阻力值.对计算结果进行了比较和分析,证明了高速圆舭艇上采用X-bow和Z-bow在阻力性能方面的可行性,且Z-bow的阻力性能优于X-bow.     

15m内河航政监督艇设计分析

对小艇主要量度的选择、型线的设计、设备选择、减振降噪的措施以及实船测试情况作了介绍。该艇应用圆舭艇理论 ,结合国内设计圆舭艇的一些成功经验进行设计。     

高速圆舭艇浅水阻力计算方法

本文给出了根据船模系列浅水试验结果回归而得的高速圆舭艇浅水阻力计算公式．对亚临界速度区和超临界速度区分别采用不同的公式修正浅水对阻力的影响．文中给出了区分上述速度区域的临界速度计算公式，适用于Fr＜0．8的高速圆舭艇．为检验本文公式的计算精度，用两艘实艇浅水试验结果进行核核．结果表明，公式的精度足以满足工程使用要求．     

圆舭快艇主尺度和系数对静水阻力的影响

本文根据国内外圆舭快艇系列试验资料和我国的设计经验,分析了圆舭快艇主尺度和系数对阻力的影响。由分析可知:排水量长度系数和排水量的纵向分布(包括方尾浸湿面积比、棱形系数、横剖面面积曲线形状和浮心纵向位置等要素)是影响圆舭快艇静水阻力的主要参数。而方形系数、长宽比、宽吃水比、半进水角和横剖面形状等则是影响阻力的次要参数。 为了能设计出成功的圆舭快艇,需要把圆舭快艇分为高速段(F_n>0.60)和低速段(F_n=0.35～0.45),并使主要参数的选择适合于相应的速度范围。文中列出了高速段和低速段圆舭快艇的横剖面面积曲线和横剖面形状供参考。     

基于CFD的高速排水型圆舭折角船型剩余阻力系数分析研究

基于CFD对某圆舭折角高速船进行阻力数值仿真,并将仿真结果与该船的船模试验值进行比较分析,寻求利用FINE/Marine软件进行船舶阻力数值仿真的适用方法。同时根据此方法分别对NAPA所建立的系列圆舭折角船模进行阻力数值仿真,并将计算结果归纳分析,从而生成剩余阻力系数对排水量长度系数和傅汝德数的关系图谱,以便为圆舭折角船型阻力估算提供快捷途径。     

25米救护艇分段建造中的变形及其预防和矫正

沪东造船厂建造的25米救护艇,是首次替阿尔及利亚建造的小型船舶,该艇为倾斜艏柱、方艉、双桨、双舵、双船用柴油机驱动的单板单底全焊钢质圆舭型救护艇,它可在沿海近岸海域执行救援、救生与消防等作业。该艇具有低速海上拖带1000吨级以下的一般船舶的能力,设计航速为18kn,拖带航速为4～5kn。     

计算圆舭快艇阻力的一种简便方法

根据排水量长度系数C和排水量纵向分布是影响圆舭快艇静水阻力主要参数的观点,本文对文献国舭快艇阻力试验的系列图谱进行了重新计算和整理后,得出了一组剩余阻力系数C_k=/(C,F_n)曲线图。用此曲线可简单、迅速而比较正确地计算高速国舭快艇的静水阻力,供设计图舭快艇的初始阶段作估算用。 为了使这类艇的阻力性能比较良好,文中还扼要地介绍了一些船型和附体设计的特点供参考。     

高速圆舭排水艇的船型设计

高速圆舭排水艇的船型设计,关键是合理选择尾部线型。本文通过一个船型组系的各种尾部改型试验结果,分析了航行纵倾角、底升角、尾板浸深面积、尾板宽度、尾部纵剖线形状、尾楔块的应用、尾折角线、面积曲线等因素对阻力的影响,从而为高速圆舭排水艇的船型设计提供依据。     

圆舭型快艇浅水阻力计算

分析９ 艘圆舭型快艇船模浅水阻力系列试验资料,寻找每艘船模阻力变化规律,由１０８ 条内插阻力曲线应用回归分析直接计算及依据深水阻力转换的间接计算分别计算浅水阻力曲线。可用于该类船型浅水功率估算及主尺度优化分析计算。对无浅水影响最小水深及超临界纵倾角也作了一定研究     

一种适用于大方形系数半滑行艇的浅槽消波艇型和阻力的试验研究

研究适用于大方形系数半滑行艇的浅槽消波艇型,在常规尖舭方艉艇型的基础上进行改进设计,在艇底部设计了一个从艏部至舯部的浅槽道,以改善阻力与兴波性能。开展了该新型浅槽消波艇型与常规艇型性能的对比试验研究,分析了艇体周围流场、艏、艉兴波、航行姿态及阻力的试验结果,表明新型浅槽消波艇型具有艏艉兴波小、艇体阻力低等特点。     

中高速船加装减纵摇组合附体模型试验

对某常规单体排水式圆舭导弹护卫艇进行加装减纵向运动组合附体的模型快速性试验和耐波性试验。首先进行了小尺度模型的静水阻力试验和规则波试验，优选出阻力和减摇效果均较优的方案。进行了较大尺度模型的静水阻力试验、规则波试验和不规则波试验。试验结果表明减纵向运动组合附体可显著抑制舰船的纵向运动，包括垂荡、纵摇、艏、中、艉部加速度，以及砰击、上浪、波浪增阻等，经优化设计的组合附体尺度和布局对艇静水阻力基本没有影响。     

片体形式对WPCat快速性和耐波性的影响

高速穿浪双体船(WPCat)是一种集合了风浪快速性、耐波性、稳性和运输效率等多方面优势的新船型,适合在高海况的海域航行,具有良好的航向性能和经济性能。其片体线型是影响其阻力性能和耐波性能的一个重要因素。为了探索最优的片体形式,设计了不对称型、深V型、圆舭型、深V球艏型和圆舭球艏型五种不同形式的片体,在等排水量、同主尺度及船型系数相近的前提下,应用Hullspeed和Seakeeper程序对WPCat选用不同片体方案时的静水阻力和耐波性进行了计算。计算结果从静水阻力、波浪增阻及横摇、纵摇和垂荡3种运动响应等角度进行综合分析比较,结果显示选用深V型片体综合优势明显。这一结论为WPCat船型的片体设计与选择提供参考。