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船舶兴波阻力新细长船理论的方法与计算研究

韩端锋  
【摘要】: 论文工作是研究船舶兴波阻力理论与方法,对新细长船理论进行了较详细的分析,对其具体的计算方法做了深入的研究,目的是探讨可适用于多种船型的有效的兴波阻力算法。 本文深入研究了新细长船兴波阻力理论,导出0阶、1阶和2阶兴波阻力的具体计算公式,并成功地编制了计算程序。对作为兴波阻力计算核函数的Green函数的单、双积分项分别采用特殊函数展开、切比雪夫多项式逼近的方法进行计算,提高了计算速度。 作者用该理论方法对近水面潜体、Wigley船型和直/斜支柱SWATH的兴波阻力进行了较为全面的研究。首先,以匀速直航的定深椭球体和Wigley船型为对象,细致考察了物面分块数目、单元节点数目、波向角积分范围和特殊函数的项数对速度势和阻力数值计算结果的影响。同时分别计算了0阶、1阶兴波阻力,分析了二者之间的差异,并将计算结果与模型试验结果及有关权威资料综合互校,得到了一定的有益结论。 作者在船模水池进行了斜支柱SWATH的静水阻力试验研究,并在前面工作的基础上,通过对理论模型的扩展,提出了直/斜支柱SWATH兴波阻力的理论模型和相应的数值计算方法,理论计算与试验结果吻合良好,与所见到的一些SWATH船型的计算资料相比,具有更好的符合程度。 本文还较详细地分析了水线积分项对0阶和1阶自由波幅函数及兴波阻力计算结果的影响,证实了水线积分项的重要作用。


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