變態(tài)水工模型船模操縱性能相似問題模擬計算研究.pdf

1、我國改革開放以來,全國內(nèi)河水運建設得到了快速發(fā)展,港口航道水路運輸能力獲得了較大提高,水路運輸作為現(xiàn)代運輸公認的綠色運輸推動著國民經(jīng)濟的發(fā)展。可是,有一個制約著通航船模應用的重要技術問題尚待解決,那就是在變態(tài)水工模型中運用通航船模的技術。由于受地形限制等原因,水工模型很多都是變態(tài)的,即垂直比尺與水平比尺不一致,而國內(nèi)以往的通航船模研究都是應用正態(tài)船模在正態(tài)水工模型上研究通航問題,這就使通航船模技術的應用受到很大限制。在國外,雖已有在變態(tài)

2、水工模型中使用船模進行對比試驗的例子,但工作做得較為粗略,未對船模變態(tài)問題進行深入研究。如果能突破在變態(tài)水工模型上運用通航船模的技術,將會大大擴展通航船模的應用范圍,并可避免為了進行船模試驗而耗費大量資金專門制作正態(tài)水工模型,使變態(tài)船模技術可為通航研究服務。
　　 另外,由于對幾何變態(tài)相似船模的試驗研究開展甚少,致使變態(tài)船模的研究在理論上和實際應用上都存在許多技術難題,從而也限制了船模試驗研究在變態(tài)水流模型中的應用。因此,隨著計

3、算機科學技術和船舶水動力學學科自身的發(fā)展,迫切需要對變態(tài)水工模型中的船模適用性開展廣泛的研究,找到變態(tài)水流條件下船模各項性能之間的內(nèi)在聯(lián)系,使船模技術更好地為通航研究服務。
　　 本論文從基本相似理論著手,對變態(tài)船模操縱性與回轉(zhuǎn)性相似進行討論。根據(jù)變態(tài)船模的相似性,建立變態(tài)船模運動方程,采用前蘇聯(lián)船模試驗提出的水動力導數(shù)經(jīng)驗公式編制計算程序,對小變率船模的Z型試驗進行數(shù)學仿真,分析變率較小時船模操縱性與實船的相似程度。計算機仿真