330客位双体客船型线设计及阻力性能数值计算文献综述
2020-04-15 09:36:53
1、目的:
本次设计任务是完成330客位双体客船型线设计及阻力性能数值计算。首先在母型船资料和规范要求下,设计一条330客位双体客船,完成相应的型线设计;再运用软件,检验设计船的稳性;最后建立船体模型,仿真计算设计船的阻力性能。
2、意义:
我国浙江舟山地区系沿海遮蔽航区,为大客流量旅游风景区。舟山群岛丰富的旅游资源和得天独厚的地理优势为其开发旅游业带来极大的便利,水上休闲旅游是开发舟山海洋资源的一大有力手段。为了满足每年的旅游运输需求,现需要一种既能满足航运能力,又能满足中高档的旅游观光要求的客船。本次设计的330客位双体客船,是一款中等载客能力的双体结构客船,满足在近海遮蔽航区的航行需求。
近年来,越来越多的双体船占据了民用和军用船舶市场。18年江龙船艇与台山川航船务有限公司成功签约198客位双体高速客船订单,是一艘198客位双体高速客船总长29.65m,型宽7.6m,最大航速19kn,乘客198人;武汉理工船舶股份有限公司新签200客位全铝合金双体客船,主船体为双体、单底、单甲板;同年,英国Wight船厂已经向苏格兰旅游运营商The Loch Ness by Jacobite公司交付了一艘最新船,长20米,可搭乘200名乘客;17年,Metal Shark造船厂被客船运营商Hornblower公司选中,建造5艘高速铝制双体船,包括4艘97英尺长、载客350人客船和1艘长85英尺、载客150人的客船。
本次设计任务根据母型船资料,设计该双体客船。根据母型船改造法,完成型线设计后,由相应软件生成船体模型,计算设计船的稳性和阻力性能。为了满足各种规范要求,保证航运事业安全高效的进行,需要检验设计船的各项航行性能,其中,本次设计任务的重点是稳性和快速性。
对于船舶阻力的数值模拟计算,CFD方法已经成为了主流的研究方法,其可行性已被广泛认可。对于双体船的阻力性能的预报和研究,国内外的学者在近几年做出了许多研究。Souto[1]等通过拖曳水池模型试验对片体间距调节来研究间距大小对双体船阻力性能的影响。Broglia[2]等则结合数值仿真和试验的方法进行了双体船兴波干扰影响的研究,其研究结果表明片体间距越短,干扰效应越强,通过数值仿真进行深入分析,得到压力场和速度场更加细致的数据。Kandasamy[3]等研究了一种低兴波高速水翼双体船的优化,其中对水翼的安装位置,角度以及片体间距对远域兴波的影响进行了研究。国内关于双体船阻力性能以及片体间的兴波干扰也有一定的研究,李绍波[4] 等对双体船兴波阻力数值计算和兴波干扰进行了研究。周翀剑[5]等提出了一种计算高速双体船的阻力的数学模拟估算方法,并分别计算了各种阻力成分的数值。魏可可[6]等提出了一种新的新型小水线面穿浪双体船,并对其进行了模型试验和阻力的数值计算,验证数值计算双体船阻力的可行性。
目前,学者们对于双体船的设计建造已经形成了一套较为完整的体系,对于不同形式的双体船的结构和功能特征也有较为完善的分析和总结。但是,对于双体甚至多体船的阻力性能、操纵性等复杂的性能研究还处于单个模型试验和数值分析的阶段,并没有像双体船的建造一样有一个较为成熟的体系。目前,普遍的做法是针对某一种双体船型进行单独的模型试验和数值模拟,再分析计算结果的准确性。本次设计任务将综合文献中各种阻力性能的计算方法,计算设计船的各种航速下的阻力,并完成设计船的阻力性能和快速性的分析,验证设计船的合理性。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}1、基本内容:
1.1、主尺度的确定及主机选型: