摘要 | 第5-7页 |
abstract | 第7-8页 |
博士学位论文创新成果自评表 | 第9-15页 |
第1章 绪论 | 第15-39页 |
1.1 研究的背景和意义 | 第15-16页 |
1.2 常规滑行艇水动力研究进展 | 第16-21页 |
1.2.1 传统的滑行艇水动力研究手段 | 第16-17页 |
1.2.2 CFD技术在滑行艇水动力性能研究中的应用 | 第17-21页 |
1.3 断级滑行艇的发展及研究现状 | 第21-26页 |
1.3.1 断级滑行艇的试验研究现状 | 第22-25页 |
1.3.2 断级滑行艇的数值研究现状 | 第25-26页 |
1.4 海豚运动研究现状 | 第26-27页 |
1.5 气动增升技术的发展和研究现状 | 第27-34页 |
1.5.1 气动增升船型的发展 | 第27-30页 |
1.5.2 单槽道型气动增升船研究现状 | 第30-32页 |
1.5.3 多槽道型气动增升船研究现状 | 第32-34页 |
1.6 论文的主要研究工作 | 第34-37页 |
1.7 本章小结 | 第37-39页 |
第2章 滑行艇直航运动数值模拟方法及CFD不确定度分析 | 第39-59页 |
2.1 数值计算的基本方法 | 第39-41页 |
2.1.1 控制方程 | 第39-40页 |
2.1.2 SST湍流模型 | 第40-41页 |
2.1.3 自由表面的捕捉 | 第41页 |
2.2 滑行艇二自由度运动模拟的实现 | 第41-44页 |
2.2.1 滑行艇的航行特征 | 第41-42页 |
2.2.2 运动与流场的耦合求解方法 | 第42-44页 |
2.3 数值船池模型的建立及网格的划分 | 第44-47页 |
2.3.1 计算模型简介 | 第44-45页 |
2.3.2 计算域的建立及边界条件的设置 | 第45-46页 |
2.3.3 网格划分形式 | 第46-47页 |
2.4 网格收敛性验证 | 第47-55页 |
2.4.1 CFD不确定度评估的概念 | 第47-48页 |
2.4.2 不确定度分析中检验和验证的方法 | 第48-50页 |
2.4.3 网格收敛性验证流程 | 第50-52页 |
2.4.4 计算结果的不确定度分析 | 第52-55页 |
2.5 对特殊流动现象的捕捉 | 第55-58页 |
2.6 本章小结 | 第58-59页 |
第3章 细长型断级滑行艇水动力特性的数值和试验研究 | 第59-93页 |
3.1 细长型无断级滑行艇的设计 | 第59-64页 |
3.1.1 基本艇型方案简介 | 第59-60页 |
3.1.2 参数驱动模型的建立 | 第60-64页 |
3.2 断级的设计及其减阻效果的检验 | 第64-67页 |
3.2.1 断级的设计 | 第64-65页 |
3.2.2 断级的布置对其减阻特性的影响 | 第65-67页 |
3.3 不同断级布置方案艇底流动特性的差异 | 第67-74页 |
3.3.1 艇体浸湿特性上的差异 | 第67-71页 |
3.3.2 空穴产生的机理以及初生状态下的水气特性 | 第71-72页 |
3.3.3 三角滑行状态下空穴的水气特性 | 第72-74页 |
3.4 断级布置对艇底动压力及纵向运动稳定性的影响 | 第74-79页 |
3.4.1 艇底动压力的差异 | 第74-76页 |
3.4.2 系列模型在纵向稳定性上的差异 | 第76-79页 |
3.5 细长型断级滑行艇水动力性能的试验验证 | 第79-88页 |
3.5.1 试验模型及试验装置简介 | 第80-81页 |
3.5.2 试验与数值计算结果的对比 | 第81-82页 |
3.5.3 试验中模型的兴波特性分析 | 第82-85页 |
3.5.4 试验中艇底空穴的观测 | 第85-86页 |
3.5.6 试验中发生的海豚运动 | 第86-88页 |
3.6 舭部防溅措施的设计 | 第88-91页 |
3.6.1 舭部压浪条的设计 | 第88-89页 |
3.6.2 压浪条对艇体水动力性能的影响及防溅效果分析 | 第89-91页 |
3.7 本章小结 | 第91-93页 |
第4章 实尺度流场模拟及构型参数对断级水动力性能的影响 | 第93-121页 |
4.1 基于CFD的断级滑行艇尺度效应研究 | 第93-106页 |
4.1.1 实尺度流场模拟中的网格收敛性分析 | 第94-96页 |
4.1.2 不同尺度艇体流动特征的相似性 | 第96-101页 |
4.1.3 实艇摩擦阻力的尺度效应 | 第101-102页 |
4.1.4 利用傅汝德方法对模型计算阻力进行换算 | 第102-103页 |
4.1.5 纵向稳定性的尺度效应 | 第103-106页 |
4.2 变斜升角系列断级主艇体水动特性研究 | 第106-112页 |
4.2.1 变斜升角系列断级主艇体的设计 | 第107-108页 |
4.2.2 斜升角对艇体航行特性的影响 | 第108-109页 |
4.2.3 系列模型断级水动力性能的差异 | 第109-112页 |
4.3 变折角线宽系列断级主艇体水动力特性研究 | 第112-118页 |
4.3.1 变折角线宽系列断级主艇体的设计 | 第112-113页 |
4.3.2 折角线宽对艇体航行特性的影响 | 第113-114页 |
4.3.3 系列模型断级水动力性能的差异 | 第114-118页 |
4.4 本章小结 | 第118-121页 |
第5章 槽道的设计及其与断级的水气混合动力特性研究 | 第121-149页 |
5.1 三体断级滑行艇艇型设计 | 第121-126页 |
5.1.1 三体滑行艇的基本艇型特征 | 第121-122页 |
5.1.2 槽道构型的设计 | 第122-125页 |
5.1.3 片体的设计 | 第125-126页 |
5.2 三体滑行艇与常规滑行艇在艇型和航行特性上的对比 | 第126-132页 |
5.2.1 与等宽单体滑行艇艇型特征的对比 | 第126-128页 |
5.2.2 三体滑行艇绕流场模拟中的网格收敛性分析 | 第128-129页 |
5.2.3 三体滑行艇在阻力及纵向稳定性上的优势 | 第129-132页 |
5.3 主艇体兴波作用下槽道水气动力特性研究 | 第132-140页 |
5.3.1 槽道内部的兴波特性 | 第132-135页 |
5.3.2 主艇体兴波与槽道水气动升力之间的相关性 | 第135-139页 |
5.3.3 槽道升力与纵倾力矩 | 第139-140页 |
5.4 槽道对断级艇主艇体水动力性能的影响 | 第140-146页 |
5.4.1 槽道作用下断级后空穴形态的变化 | 第141-143页 |
5.4.2 槽道的气动增升作用对主艇体浸湿特性的影响 | 第143-144页 |
5.4.3 气动增升作用所引起的阻力成分的变化 | 第144-145页 |
5.4.4 槽道与断级的耦合作用特性 | 第145-146页 |
5.5 本章小结 | 第146-149页 |
第6章 片体设计参数对三体滑行艇水动动力特性的影响 | 第149-179页 |
6.1 片体在横向上的布置对艇体水气动力特性的影响 | 第149-157页 |
6.1.1 不同片体布置方案的航行特性 | 第150-151页 |
6.1.2 片体的横向移动对槽道水气动力性能的影响 | 第151-154页 |
6.1.3 片体的横向移动对断级主艇体水动力性能的影响 | 第154-157页 |
6.2 片体在纵向的延伸对三体滑行艇水气动力特性的影响 | 第157-163页 |
6.2.1 不同片体长度方案的航行特性 | 第157-158页 |
6.2.2 片体的延伸对槽道水气动力性能的影响 | 第158-161页 |
6.2.3 片体的延伸对断级主艇体水动力特性的影响 | 第161-163页 |
6.3 片体的浸深对三体滑行艇水气动力特性的影响 | 第163-176页 |
6.3.1 不同片体浸深方案的航行特性 | 第164-166页 |
6.3.2 片体浸深的变化对槽道水气动力性能的影响 | 第166-171页 |
6.3.3 片体浸深的变化对断级主艇体水动力性能的影响 | 第171-176页 |
6.4 片体构型对三体滑行艇航行性能的影响规律 | 第176-178页 |
6.5 本章小结 | 第178-179页 |
第7章 不同主体构型的三体滑行艇设计及片体作用规律的应用 | 第179-209页 |
7.1 变斜升角系列三体滑行艇水气动力特性研究 | 第179-190页 |
7.1.1 变斜升角后槽道和片体的设计 | 第179-181页 |
7.1.2 变斜升角后三体滑行艇与主艇体在航行特性上的差异 | 第181-182页 |
7.1.3 斜升角对槽道和断级耦合水气动力特性的影响 | 第182-187页 |
7.1.4 以片体重构来改善TH30的航行阻力 | 第187-189页 |
7.1.5 以片体重构来提升TH50的纵向稳定性 | 第189-190页 |
7.2 变折角线宽系列三体滑行艇水气动力特性研究 | 第190-197页 |
7.2.1 变折角线宽后槽道和片体的设计 | 第190-191页 |
7.2.2 变折角线宽后三体滑行艇与主艇体在航行特性上的差异 | 第191-192页 |
7.2.3 折角线宽对槽道和断级耦合水气动力特性的影响 | 第192-197页 |
7.3 多折边艇型及其在大斜升角三体滑行艇上的应用 | 第197-206页 |
7.3.1 多折边型三体滑行艇艇型设计 | 第197-198页 |
7.3.2 多折边型三体滑行艇与原窄体方案在航行特性上的差异 | 第198-199页 |
7.3.3 附加折边对槽道和断级耦合水气动力特性的影响 | 第199-203页 |
7.3.4 以片体布置及构型的调整来改善三折边方案的阻力 | 第203-204页 |
7.3.5 应用多折边艇型改善50系列的纵向稳定性 | 第204-206页 |
7.4 本章小结 | 第206-209页 |
总结 | 第209-213页 |
参考文献 | 第213-225页 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第225-227页 |
致谢 | 第227-229页 |
附录 | 第229-235页 |