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《深拖母船水動(dòng)力特性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、深拖母船水動(dòng)力特性研究鄔忠洋a,b，劉亞東a,b（上海交通大學(xué)，a.海洋工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.高新船舶與深海開發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心，上海200240）摘要：針對水線面大開口深拖母船水動(dòng)力性能問題，以船中具有大開口的深拖母船為原型進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算分析相同主尺度的有開口船型和無開口船型的水動(dòng)力系數(shù)，根據(jù)各系數(shù)在不同波浪周期下的變化規(guī)律，得出水線面大開口對船體水動(dòng)力性能的影響，計(jì)算并對比分析不同開口形狀及開口位置條件下的船舶時(shí)域運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。分析結(jié)果為保障水下拖體正常收放作業(yè)以及母船開口設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：深拖母船；開口；水動(dòng)力性能中圖分類號(hào)：U66
2、1.32文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A【DOI】10.13788/j.cnki.cbgc.2017.07.001HydrodynamicPerformanceStudyofDeepTowedSystem’sMotherShipWUZhongyanga,b,LIUYadonga,b(ShanghaiJiaoTongUniversity,a.StateKeyLaboratoryofOceanEngineering;b.CollaborativeInnovationCenterforAdvancedShipandDeep-SeaExploration,Shanghai20
3、0240,China)Abstract:Inordertoobtainhydrodynamicperformanceofthetowedsystem’smothershipwithnotch,numericalsimulationisdoneusingfrequency-domainanalysismethodbasedonthemaindimensions.Theship’smotionresponseRAOandotherhydrodynamiccoefficientsofmothershipwithnotchandshipwithoutnotc
4、harecalculated,andanalyzedcomparatively.Theeffectofthenotchonthehydrodynamicperformanceisobtainedaccordingtothetrendofcoefficientsunderdifferentwaveconditions.Thetime-domainmotionresponseunderdifferentwaveconditionsiscalculatedindifferentnotchschemesandnotchpositions,whichprovi
5、desareferenceinstructionforthenotchdesignandthenormalworkandhaulofthetowedbody.Keywords:deep-towedsystem’smothership;notch;hydrodynamicperformance0引言深拖母船是深潛器開展資源勘探和科學(xué)考察的重要技術(shù)支撐平臺(tái)，是深潛技術(shù)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。從我國深拖母船的發(fā)展來看，我國已從引進(jìn)國外船型發(fā)展到按自身需求自主研發(fā)的階段，必須研究配備專用的支持母船以適應(yīng)不斷增長的使用需求，發(fā)揮深潛器的最大效能[1]。為存儲(chǔ)水下拖體
6、，深拖母船船底通常設(shè)計(jì)有開口空間，拖體收放及作業(yè)過程中，開口打開，海水通過開口涌入，開口中流體存在的活塞、晃蕩及漩渦等現(xiàn)象會(huì)對船體六自由度運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而限制母船的作業(yè)適應(yīng)性。而深拖系統(tǒng)對母船穩(wěn)性的要求苛刻，過大的運(yùn)動(dòng)幅度會(huì)影響拖體的正常收放及作業(yè)，甚至造成拖纜斷裂等安全事故，造成巨大損失。因此，研究開口對母船穩(wěn)性的影響具有實(shí)際意義。在深拖系統(tǒng)穩(wěn)定性研究方面，國內(nèi)外研究取得的成果有：DRISCOLL等[2]對ROV中繼器的六自由度運(yùn)動(dòng)和纜繩張力進(jìn)行了測量；LUECK等[3]根據(jù)實(shí)船數(shù)據(jù)，采用最小二乘擬合法估計(jì)了船舶垂直運(yùn)動(dòng)數(shù)值、中繼器加速度和纜
7、繩張力值；丁忠軍[4]通過分析對比國內(nèi)外載人深潛器支持母船的發(fā)展，提出深拖母船在安全性、穩(wěn)定性和裝備支持等方面的思考；上海交通大學(xué)石珣[5]以大型自航絞吸挖泥船為模型進(jìn)行試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明船首及船尾開口對船舶性能有一定影響。AQWA軟件在頻域和時(shí)域數(shù)值分析上計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，與試驗(yàn)結(jié)果的吻合度良好，可用于船舶水動(dòng)力性能分析[6]。本文根據(jù)深拖母船主尺度和水動(dòng)力模型，利用CFD方法對船中具有大開口的深拖母船的流場進(jìn)行數(shù)值模擬，采用AQWA軟件，計(jì)算無航速時(shí)相同主尺度的有開口船型和無開口船型在一定浪向角和波浪周期范圍內(nèi)的水動(dòng)力系數(shù)，得到船中水線面大開口對
8、母船水動(dòng)力性能的影響，并計(jì)算分析不同開口形狀及7開口位置條件下的船舶六自由度時(shí)域運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。1計(jì)算理論1.1三
