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帆板流体动力性能与最佳航线的研究

中文摘要第1-8页
Abstract第8-11页
第一章 前言第11-28页
   ·本文研究的目的意义第11-15页
   ·帆板研究现状及存在的主要问题第15-25页
     ·训练与比赛测试器材的研究第15-16页
     ·帆板运动的流体动力性能的研究第16-25页
       ·帆翼空气动力性能的研究第17-21页
       ·板体水动力性能的研究第21-24页
       ·帆板VPP的研究和最佳航线的研究第24-25页
   ·本文拟研究的主要目标、内容、解决的关键问题及创新点第25-28页
     ·本文研究的主要目标第25页
     ·本文研究的主要内容第25-26页
     ·本文的关键技术第26-27页
     ·本文的创新点第27-28页
第二章 帆板运动简介第28-36页
   ·帆板运动的格局第28-29页
   ·帆板的结构第29-31页
     ·帆板的分类第29页
     ·我国开展的主要板型介绍第29-30页
       ·当前有影响的三种板型介绍第29-30页
       ·全运会帆板项目的设置第30页
       ·我国参加亚运会、奥运会级别项目第30页
     ·帆板器材第30-31页
   ·帆板的竞赛规则简介第31-32页
   ·帆板运动的力学分析第32-36页
     ·作用于帆板上的力与力矩的分析第32-33页
     ·帆板运动的基本条件第33-34页
     ·帆翼推进力产生的空气动力学原理第34页
     ·帆板运动的推进力学第34-36页
第三章 帆的空气动力性能的试验研究第36-52页
   ·帆翼的空气动力学概述第36页
   ·帆翼的空气动力学试验内容第36-38页
   ·试验结果的分析与说明第38-46页
     ·拱度对于风帆空气动力学影响的试验结果第38-39页
     ·风向角0—360度间空气动力特性试验第39-44页
     ·前后倾、正反扣七种组合的对比试验第44-46页
   ·本章小结以及今后须进一步改进的方面第46-52页
第四章 帆翼空气动力学的数值计算第52-81页
   ·FLUENT对于帆翼空气动力性能的数值计算第54-67页
     ·N—S方程数值模拟粘性流场的基本理论第54-58页
       ·N—S本构方程的建立第55页
       ·雷诺平均方程第55-56页
       ·湍流模型及其应用第56-57页
       ·数值离散求解方程组第57-58页
     ·FLUENT的概述第58-60页
       ·FLUENT主要模拟计算功能第58页
       ·FLUENT主要应用的领域第58-59页
       ·FLUENT计算的主要程序模块第59-60页
       ·FLUENT计算确定的内容第60页
     ·FLUENT求解N—S方程的过程第60-63页
     ·FLUENT计算结果的可视化显示第63-67页
   ·涡环栅格法对于帆翼升力与诱导阻力的理论计算第67-73页
     ·涡环栅格模型第67页
     ·定常涡环栅格法基本方程组第67-68页
     ·边界条件第68-69页
     ·马蹄涡影响系数的计算第69-70页
     ·帆翼三维曲面的构建及网格生成第70页
     ·梯度风的计算第70-71页
     ·高斯消元求解基元马蹄涡强的过程第71页
     ·帆翼的升力、诱导阻力的计算第71页
     ·物面上压力分布的计算第71-72页
     ·计算模块说明第72-73页
   ·FLUENT与涡环栅格法的计算结果与讨论第73-80页
     ·λ=1平板矩形帆翼计算结果第73-74页
     ·λ=4平板矩形帆翼计算结果第74-75页
     ·λ=1圆弧形帆翼计算结果第75-77页
     ·λ=2圆弧形帆翼计算结果第77-78页
     ·三角形帆翼计算结果第78页
     ·均匀风与梯度风梯形帆翼计算结果第78-80页
   ·本章小结以及今后须进一步改进的方面第80-81页
第五章 板体水动力性能的研究第81-104页
   ·水动力学试验第81-87页
     ·试验介绍第82-85页
     ·试验结果第85-87页
   ·试验结果曲线第87页
   ·试验结果分析第87-92页
     ·阻力分析第87-91页
     ·横向力的分析第91-92页
     ·航行时实际纵倾角随静态纵倾角、船速与横倾角的变化规律第92页
     ·船体升沉值随静态纵倾角、船速与横倾角的变化规律第92页
   ·经验计算公式计算验证第92-99页
     ·粘性阻力的计算第93-96页
       ·板体湿面积的计算第94-95页
       ·附件湿面积的计算第95-96页
       ·粘性阻力的计算结果第96页
     ·兴波阻力计算第96-97页
     ·随着船速的变化粘性阻力与兴波阻力的比例第97-99页
   ·本章小结以及今后须进一步改进的方面第99-104页
第六章 VPP的结构与实现第104-143页
   ·VPP综述第104-113页
   ·VPP结构模式第113-121页
     ·帆板运动的平衡方程式第113-114页
     ·四种VPP计算模式概述第114-115页
     ·帆翼的空气动力模型和板体的水动力模型的建立第115-116页
     ·最大推力系数和横向力系数的计算第116-121页
     ·变量说明第121页
   ·VPP四种计算方法的建立与实现第121-140页
     ·最小阻力分析法计算模型的建立与实现过程第121-125页
     ·最大推力分析法计算模型的建立与实现过程第125-130页
     ·泛函数分析法计算模型的建立与实现过程第130-135页
     ·角度分析法预测航速第135-140页
   ·本章小结及今后须进一步开展的研究第140-143页
第七章 最佳航线的分析第143-168页
   ·帆船、帆板航行时间第143-144页
   ·逆风航行的航线计算第144-162页
     ·等腰三角形走法的讨论第145-149页
     ·直角三角形走法的讨论第149-152页
     ·任意三角形最佳航线的计算第152-157页
     ·等腰三角形、直角三角形、任意三角形计算结果的对比分析第157-162页
   ·左弦风、右弦风走法的对比分析第162-163页
   ·水流对于航线影响的定性分析第163-166页
   ·横风、顺风航行时的最佳航向第166页
   ·本章小结及今后须进一步开展的研究工作第166-168页
第八章 结论与建议第168-176页
   ·帆翼空气的试验研究第168-169页
     ·五种拱度的对比试验第168页
     ·帆翼0—360度空气动力性能试验第168-169页
     ·七种前后倾、正反扣组合试验第169页
   ·帆翼数值计算结果与主要结论第169-170页
   ·板体阻力研究的主要结论第170-173页
     ·板体阻力的分析第170-171页
     ·横向力的分析第171-172页
     ·航行时实际纵倾角随静态纵倾角、船速与横倾角的变化规律第172页
     ·船体升沉值随静态纵倾角、船速与横倾角的变化规律第172页
     ·阻力成分的计算第172-173页
   ·VPP研究的主要结论第173-174页
   ·最佳航线计算的主要结论第174-175页
   ·帆板研究须进一步改进的方面第175-176页
参考文献第176-182页
致谢第182页

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