三体船侧体位置优化设计研究
2012-08-11王耀辉
船舶 2012年4期
郑 律 丛 刚 王耀辉
(哈尔滨工程大学船舶工程学院 哈尔滨150001)
0 引 言
三体船的两个侧体一般对称布置于主体两侧,不会有错位现象。理论计算和模型试验均表明主船体和侧体间的兴波干扰对三体船的阻力有较大影响。如果侧体位置恰当,阻力可能大大减小。三体船湿表面面积较单体船稍大,如果通过侧体位置变化,在减小阻力的同时可改善三体船的运动响应性能,那么三体船的侧体位置优化布局则尤显重要[1-3]。
本论文将基于二维半理论[4-6],应用TRIMARAN计算软件研究侧体纵向、横向位置的变化对三体船运动响应的影响,并计算分析了船体横摇惯性半径对三体船横摇性能的影响,从而提出一套三体船侧体位置优化方案。
1 低航速下侧体位置优化分析
1.1 侧体纵向位置变化对三体船运动性能的影响
取一艘三体船作为船模进行比较分析。该船主体船长2.5 m、型宽0.178 m、吃水0.106 3 m,侧体船长0.7 m、型宽0.03 m、吃水0.05 m。
主体、侧体的船尾间距s分别取为0 m、0.5 m、1.0 m、1.5 m四种情况。考虑到实际航行状态及本论文重点研究方向,我们选择浪向角为135°、180°两种情况有针对性地比较不同侧体位置对三体船运动性能的影响。由于浪向角为180°时,船体属于迎浪航行,这时波浪对船体的横摇性能几乎无影响,所以本文不考虑浪向角为180°时,侧体对三体船运动性能的影响。
侧体与主体中心线间距选为0.5 m。因为该条件下,运动响应算子的曲线变化较明显,方便进行对比,但这个横向位置不一定是最优的侧体横向位置。……
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