| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 主要符号表 | 第25-27页 |
| 1 绪论 | 第27-46页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第27-28页 |
| 1.2 船舶快速性研究方法 | 第28-37页 |
| 1.2.1 阻力性能相关理论研究进展 | 第28-31页 |
| 1.2.2 推进性能相关理论方法回顾 | 第31-33页 |
| 1.2.3 组合推进装置理论与试验研究 | 第33-37页 |
| 1.3 船舶RANS法水动力研究简介 | 第37-42页 |
| 1.3.1 船舶RANS法发展历程 | 第37-39页 |
| 1.3.2 船舶RANS法快速性研究进展 | 第39-42页 |
| 1.4 论文研究目标与内容 | 第42-44页 |
| 1.5 论文章节安排 | 第44-46页 |
| 2 船舶RANS法的理论基础 | 第46-72页 |
| 2.1 引言 | 第46-47页 |
| 2.2 流体动力学控制方程 | 第47-49页 |
| 2.2.1 质量守恒方程 | 第47页 |
| 2.2.2 动量守恒方程 | 第47-48页 |
| 2.2.3 RANS方程 | 第48-49页 |
| 2.3 湍流模型 | 第49-57页 |
| 2.3.1 湍流模型简介 | 第49-51页 |
| 2.3.2 Standard k -ε湍流模型 | 第51-52页 |
| 2.3.3 Realizable k -ε湍流模型 | 第52-54页 |
| 2.3.4 Standard k -ω湍流模型 | 第54-55页 |
| 2.3.5 SSTk-ε湍流模型 | 第55-56页 |
| 2.3.6 RSM湍流模型 | 第56-57页 |
| 2.4 湍流模型壁面区处理 | 第57-61页 |
| 2.4.1 壁面区流动特点 | 第57-59页 |
| 2.4.2 壁面函数法 | 第59-61页 |
| 2.5 离散方法 | 第61-69页 |
| 2.5.1 有限体积法基本思想 | 第61-62页 |
| 2.5.2 有限体积法网格简介 | 第62-67页 |
| 2.5.3 控制方程离散格式 | 第67-69页 |
| 2.6 边界条件 | 第69-71页 |
| 2.6.1 流动进口边界条件 | 第69页 |
| 2.6.2 流动出口边界条件 | 第69-70页 |
| 2.6.3 对称边界条件 | 第70页 |
| 2.6.4 壁面边界条件 | 第70-71页 |
| 2.7 本章小结 | 第71-72页 |
| 3 基于RANS法船体总阻力预报 | 第72-105页 |
| 3.1 引言 | 第72页 |
| 3.2 自由表面处理方法 | 第72-74页 |
| 3.3 RANS法不确定度分析 | 第74-80页 |
| 3.3.1 RANS法不确定度概念及理论基础 | 第74-75页 |
| 3.3.2 RANS法检验 | 第75-77页 |
| 3.3.3 RANS法有效性验证 | 第77-78页 |
| 3.3.4 RANS法网格收敛性研究 | 第78-80页 |
| 3.4 船体计算网格研究及不确定度分析 | 第80-96页 |
| 3.4.1 渔船阻力试验 | 第80-81页 |
| 3.4.2 渔船数值水池模型 | 第81-83页 |
| 3.4.3 网格基本尺寸变化计算研究 | 第83-87页 |
| 3.4.4 边界层第一层网格高度计算研究 | 第87-91页 |
| 3.4.5 船体阻力不确定度分析 | 第91-96页 |
| 3.5 湍流模型适用性研究 | 第96-97页 |
| 3.6 船体阻力数值计算结果 | 第97-104页 |
| 3.6.1 数值计算结果分析 | 第97-99页 |
| 3.6.2 流场数值分析 | 第99-102页 |
| 3.6.3 自由面波高及波形分析 | 第102-104页 |
| 3.7 本章小结 | 第104-105页 |
| 4 基于Rankine源和三因次RANS法的船体兴波阻力计算 | 第105-137页 |
| 4.1 引言 | 第105页 |
| 4.2 Rankine源法基本原理 | 第105-113页 |
| 4.2.1 Rankine源法数学模型 | 第105-107页 |
| 4.2.2 线性化自由面边界条件 | 第107-108页 |
| 4.2.3 方程离散 | 第108-112页 |
| 4.2.4 兴波阻力计算 | 第112-113页 |
| 4.3 三因次RANS法 | 第113-117页 |
| 4.3.1 船体阻力划分 | 第113-114页 |
| 4.3.2 船模与实船的总阻力换算方法 | 第114-116页 |
| 4.3.3 三因次RANS法计算步骤 | 第116-117页 |
| 4.4 计算船型 | 第117-119页 |
| 4.4.1 Wigley船型参数 | 第117-118页 |
| 4.4.2 S60船型参数 | 第118-119页 |
| 4.5 Rankine源法网格划分及计算流程 | 第119-122页 |
| 4.5.1 Rankine源法网格划分经验 | 第119-120页 |
| 4.5.2 Wigley船和S60船的网格划分 | 第120-121页 |
| 4.5.3 Rankine源法程序计算流程 | 第121-122页 |
| 4.6 三因次RANS法数值前处理 | 第122-128页 |
| 4.6.1 数值水池模型 | 第122-125页 |
| 4.6.2 网格划分及边界条件设置 | 第125-128页 |
| 4.6.3 数值分析方法 | 第128页 |
| 4.7 两种计算方法数值结果分析 | 第128-136页 |
| 4.7.1 Wigley船数值结果分析 | 第128-130页 |
| 4.7.2 S60船数值结果分析 | 第130-132页 |
| 4.7.3 兴波波形分析 | 第132-136页 |
| 4.8 本章小结 | 第136-137页 |
| 5 基于RANS法的船舶推进装置水动力性能预报 | 第137-171页 |
| 5.1 引言 | 第137页 |
| 5.2 船舶推进装置三维模型的建立 | 第137-141页 |
| 5.2.1 三维模型创建的基本原理 | 第137-140页 |
| 5.2.2 三维模型的创建方法 | 第140-141页 |
| 5.3 单桨水动力性能数值预报 | 第141-149页 |
| 5.3.1 模型基本参数 | 第141-142页 |
| 5.3.2 数值回归验证 | 第142-143页 |
| 5.3.3 数值前处理 | 第143-144页 |
| 5.3.4 湍流模型数值结果分析 | 第144-145页 |
| 5.3.5 RANS法不确定度分析 | 第145-149页 |
| 5.4 毂帽鳍水动力性能参数研究 | 第149-154页 |
| 5.4.1 模型基本参数 | 第149页 |
| 5.4.2 数值前处理 | 第149-151页 |
| 5.4.3 计算结果分析 | 第151-152页 |
| 5.4.4 流场分析 | 第152-154页 |
| 5.5 串列螺旋桨水动力性能参数研究 | 第154-159页 |
| 5.5.1 模型基本参数 | 第154页 |
| 5.5.2 数值前处理 | 第154-155页 |
| 5.5.3 串列螺旋桨数值结果验证 | 第155-156页 |
| 5.5.4 串列螺旋桨参数匹配研究 | 第156-157页 |
| 5.5.5 串列螺和单桨敞水性能比较 | 第157-158页 |
| 5.5.6 尾流场分析 | 第158-159页 |
| 5.6 对转螺旋桨水动力性能参数研究 | 第159-169页 |
| 5.6.1 模型基本参数 | 第159-160页 |
| 5.6.2 数值前处理 | 第160-162页 |
| 5.6.3 对转桨计算公式 | 第162页 |
| 5.6.4 CRP模型数值验证 | 第162-163页 |
| 5.6.5 不同桨距比数值结果分析 | 第163-164页 |
| 5.6.6 不同直径比数值结果分析 | 第164-165页 |
| 5.6.7 对转桨和单桨敞水性能比较 | 第165-166页 |
| 5.6.8 尾流场分析 | 第166-169页 |
| 5.7 本章小结 | 第169-171页 |
| 6 基于RANS法的实船功率性能及航速预报研究 | 第171-199页 |
| 6.1 引言 | 第171页 |
| 6.2 船舶快速性预报的EFD法 | 第171-174页 |
| 6.2.1 螺旋桨模型敞水试验 | 第171-172页 |
| 6.2.2 船模阻力试验 | 第172-173页 |
| 6.2.3 船模自航试验 | 第173-174页 |
| 6.3 螺旋桨模型敞水试验数值模拟 | 第174-178页 |
| 6.3.1 模型基本参数 | 第174页 |
| 6.3.2 模型及网格划分 | 第174-176页 |
| 6.3.3 不确定度分析 | 第176-178页 |
| 6.3.4 计算结果分析 | 第178页 |
| 6.4 船模阻力数值计算 | 第178-185页 |
| 6.4.1 模型基本参数 | 第178-180页 |
| 6.4.2 数值水池模型 | 第180-183页 |
| 6.4.3 数值结果分析 | 第183页 |
| 6.4.4 自由面波形分析 | 第183-185页 |
| 6.5 船模自航数值模拟 | 第185-193页 |
| 6.5.1 模型及网格划分 | 第185-186页 |
| 6.5.2 船模自航RANS法 | 第186-187页 |
| 6.5.3 船模自航因子分析 | 第187-190页 |
| 6.5.4 波形及尾流场分析 | 第190-193页 |
| 6.6 实船快速性预报结果分析 | 第193-198页 |
| 6.6.1 实桨敞水性能预报结果 | 第193-194页 |
| 6.6.2 实船阻力性能预报结果 | 第194-195页 |
| 6.6.3 实船功率性能及航速预报结果 | 第195-198页 |
| 6.7 本章小结 | 第198-199页 |
| 7 结论与展望 | 第199-202页 |
| 7.1 结论 | 第199-201页 |
| 7.2 创新点 | 第201页 |
| 7.3 展望 | 第201-202页 |
| 参考文献 | 第202-212页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第212-214页 |
| 致谢 | 第214-216页 |
| 作者简介 | 第216页 |