海上中高速三體風(fēng)電維護(hù)船船型設(shè)計(jì)與阻力及耐波性能研究

【摘要】：風(fēng)能作為無(wú)污染的清潔能源可以減少傳統(tǒng)石化能源的消耗,減少環(huán)境污染。隨著風(fēng)能的逐漸被利用,海上風(fēng)電場(chǎng)也隨之產(chǎn)生,使得相對(duì)應(yīng)的海上風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)船的需求也逐漸加大。本文結(jié)合海上風(fēng)電場(chǎng)的使用要求并分析三體船的船型特點(diǎn),選用三體船作為海上風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)船船型,并根據(jù)相關(guān)資料確定了其主要要素,同時(shí)運(yùn)用船舶設(shè)計(jì)軟件NAPA進(jìn)行型線設(shè)計(jì),進(jìn)而結(jié)合三體風(fēng)電維護(hù)船的具體使用要求完成了總布置設(shè)計(jì)。本文主要對(duì)側(cè)體排水體積占總排水體積的不同比例以及主側(cè)體的不同相對(duì)位置來(lái)研究對(duì)三體維護(hù)船的阻力及耐波性能的影響,并產(chǎn)生多方案進(jìn)行分析比較。運(yùn)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)軟件FINE/Marine計(jì)算各方案的靜水阻力以及NAPA軟件中的耐波性計(jì)算模塊對(duì)三體風(fēng)電維護(hù)船的縱搖和升沉性能進(jìn)行計(jì)算分析。綜合分析側(cè)體不同的體積比及不同位置對(duì)三體維護(hù)船的阻力及縱搖和升沉性能的影響可知,當(dāng)側(cè)體排水體積占總排水體積的9%~12%范圍內(nèi),側(cè)體與主體尾封板齊平并且橫向間距b=4.05m時(shí)三體風(fēng)電維護(hù)船的綜合性能較優(yōu),該組合下的三體維護(hù)船的綜合性能良好,適合于海上風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)船船型,能夠很好的完成風(fēng)電場(chǎng)的日常運(yùn)行和維護(hù)工作。本文所獲的研究成果對(duì)該類船型的阻力及縱搖升沉性能計(jì)算具有一定的參考價(jià)值,可以為今后海上風(fēng)電場(chǎng)維護(hù)船的選擇提供參考依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：海上風(fēng)電 三體船 船型設(shè)計(jì) CFD 縱搖升沉
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 選題的意義與實(shí)用價(jià)值12-13
• 1.2 本課題的研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 中高速船船型研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 風(fēng)電維護(hù)船研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 CFD數(shù)值仿真分析研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.4 耐波性研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 船舶CFD及耐波性理論20-34
• 2.1 船舶CFD理論20-27
• 2.1.1 數(shù)學(xué)模型20-23
• 2.1.2 自由面的追蹤方法23-24
• 2.1.3 控制方程的離散24-25
• 2.1.4 流場(chǎng)的求解方法25-26
• 2.1.5 網(wǎng)格的劃分26-27
• 2.1.6 基于FINE/Marine船舶水動(dòng)力性能分析27
• 2.2 船舶耐波性理論27-33
• 2.2.1 船舶在波浪中的運(yùn)動(dòng)概述28-29
• 2.2.2 船舶在規(guī)則波中的縱向、橫向和垂向運(yùn)動(dòng)響應(yīng)29-32
• 2.2.3 切片法理論32-33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 第3章 三體維護(hù)船船型方案確定與總布置設(shè)計(jì)34-50
• 3.1 三體風(fēng)電維護(hù)船方案構(gòu)思34-37
• 3.1.1 三體船船型特點(diǎn)34-35
• 3.1.2 使用要求35-36
• 3.1.3 方案構(gòu)思36-37
• 3.2 三體維護(hù)船主要要素確定37-44
• 3.2.1 三體船主要要素概述37
• 3.2.2 船型資料37-38
• 3.2.3 三體船主體主尺度確定38-41
• 3.2.4 三體船側(cè)體主尺度確定41-42
• 3.2.5 三體船相對(duì)位置確定42
• 3.2.6 排水量校核42-44
• 3.2.7 快速性校核44
• 3.3 三體維護(hù)船船型設(shè)計(jì)44-48
• 3.3.1 NAPA軟件簡(jiǎn)介45-46
• 3.3.2 三體船型方案確定46
• 3.3.3 三體船總布置設(shè)計(jì)46-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第4章 三體維護(hù)船的阻力數(shù)值仿真分析研究50-59
• 4.1 基于FINE/MARINE的計(jì)算方法研究50-53
• 4.1.1 三體船模尺度參數(shù)50-51
• 4.1.2 計(jì)算域的選取及網(wǎng)格劃分51-52
• 4.1.3 計(jì)算參數(shù)設(shè)置52
• 4.1.4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果及分析52-53
• 4.2 不同排水體積之比的方案仿真計(jì)算53-56
• 4.2.1 各方案參數(shù)說(shuō)明54
• 4.2.2 各方案阻力仿真結(jié)果分析54-56
• 4.3 主側(cè)體不同位置方案仿真計(jì)算56-58
• 4.3.1 各方案位置參數(shù)說(shuō)明56-57
• 4.3.2 各方案阻力仿真結(jié)果及分析57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 三體風(fēng)電維護(hù)船耐波性能分析59-71
• 5.1 耐波性計(jì)算模塊簡(jiǎn)介與船型方案59-62
• 5.1.1 計(jì)算定義60
• 5.1.2 耐波性操作界面60-61
• 5.1.3 船型方案說(shuō)明61-62
• 5.2 三體維護(hù)船縱搖頻率響應(yīng)函數(shù)62-65
• 5.2.1 方案一（體積比為 9%，縱向間距為 6.35m）62
• 5.2.2 方案二（體積比為 12%，縱向間距為 6.35m）62-63
• 5.2.3 方案三（體積比為 9%，縱向間距為 3.175m）63-64
• 5.2.4 方案四（體積比為 12%，縱向間距為 3.175m）64
• 5.2.5 縱搖響應(yīng)曲線對(duì)比64-65
• 5.3 三體維護(hù)船升沉頻率響應(yīng)函數(shù)65-69
• 5.3.1 方案一（體積比為 9%，縱向間距為 6.35m）65-66
• 5.3.2 方案二（體積比為 12%，縱向間距為 6.35m）66
• 5.3.3 方案三（體積比為 9%，縱向間距為 3.175m）66-67
• 5.3.4 方案四（體積比為 12%，縱向間距為 3.175m）67-68
• 5.3.5 升沉響應(yīng)曲線對(duì)比68-69
• 5.4 各方案結(jié)果比較分析69
• 5.5 本章小結(jié)69-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 附錄77-91
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文91-92
• 致謝92

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

高速集裝箱船在實(shí)海域中的耐波性預(yù)報(bào)    陳偉;馬寧;

數(shù)值波浪水池與排水型高速船波浪增阻計(jì)算方法研究    謝云平;姚偉;糜成杰;張秀萍;

單體與三體高速船舶粘性流場(chǎng)數(shù)值模擬    黃德波;張雨新;鄧銳;李佳;

國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電概況及發(fā)展方向    關(guān)偉;盧巖;

OPTIMIZATION OF A WAVE CANCELLATION MULTIHULL SHIP USING CFD TOOLS    

三體船型與單體驅(qū)護(hù)艦型阻力性能的比較試驗(yàn)研究    徐萍;韓蕓;任毅;蔡新功;

高速輕型穿浪雙體船船型及性能試驗(yàn)研究    董文才;夏翔;左文鏘;陸文理;

基于CFD的噴水推進(jìn)雙體船橫移運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力性能研究    常書平;王永生;龐之洋;丁江明;

船舶阻力計(jì)算及三體船片體布局優(yōu)化研究    張英晟

康平縣風(fēng)力資源調(diào)查與分析    李娟;王貴元;

單人賽艇水動(dòng)力特性的數(shù)值研究    宋凱明;于健;初少玲;丁冬升;李蕓輝;

基于設(shè)計(jì)空間探索的型線自動(dòng)優(yōu)化    梁軍;許勁松;謝杰;楊小玉;

我國(guó)風(fēng)電項(xiàng)目融資風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題研究    王良;

直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率平滑控制    楊培宏;

永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電中風(fēng)力機(jī)模擬系統(tǒng)的研究    李軍;田野;田華;陳國(guó)柱;

幾種千噸級(jí)高性能船型阻力性能對(duì)比    張恒;李煒;劉平;楊屹;

基于虛擬仿真技術(shù)的風(fēng)電教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)    王詠梅;王印松;曾新;

基于擾動(dòng)調(diào)節(jié)控制器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)獨(dú)立變槳距研究    高汝英;

基于FLUENT的多體船阻力研究    張楊;陳林;張忠宇;楊帆;鄭律;

近年我國(guó)船舶阻力方面的若干研究    黃德波;

高性能船舶研究進(jìn)展綜述(2005-2010)    

采用不同工質(zhì)時(shí)不同類型吸氣消聲器的性能對(duì)比研究    張師帥;廖俊杰;方澤云;王新南;何國(guó)庚;

大型雙饋風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)載荷控制策略研究    王曉東

超大跨CFRP纜索懸索橋力學(xué)性能研究    孫勝江

大容量變壓器中油流分布與繞組溫度場(chǎng)研究    井永騰

風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    秦劍

小型單相并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電變流器的研究    馮其塔

風(fēng)能利用建筑的風(fēng)能利用效能研究與結(jié)構(gòu)分析    張玉

大型風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的有關(guān)技術(shù)研究    張學(xué)凱

永磁同步風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速控制研究    王偉

基于GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究    畢猛

變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最優(yōu)風(fēng)能捕獲控制策略研究    蔣宗盛

風(fēng)電系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與管理系統(tǒng)    賈冬妮

變速恒頻無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究    李賀

MW級(jí)風(fēng)電球鐵輪轂疲勞性能的研究    姜珂

自抗擾控制技術(shù)在風(fēng)電變槳控制系統(tǒng)中的應(yīng)用    郭峰

基于CFD的三維船體摩擦阻力預(yù)報(bào)與驗(yàn)證    楊培青;管義鋒;

CSSRC在船舶粘流場(chǎng)計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域中的研究與進(jìn)展    周連第,趙峰,唐登海

21世紀(jì)的船舶性能計(jì)算和RANS方程    劉應(yīng)中,張懷新,李誼樂,繆國(guó)平

k-ω湍流模式在船舶粘性流場(chǎng)計(jì)算中的應(yīng)用    張志榮,趙峰,李百齊

繞船體自由面周圍三維粘性流場(chǎng)的數(shù)值模擬(英文)    張懷新,劉應(yīng)中,繆國(guó)平

基于興波阻力的三體船片體位置快速優(yōu)化方法    吳廣懷,吳培德,蔣耀軍,沈慶

雙體船/三體船興波阻力數(shù)值預(yù)報(bào)方法研究    陳京普;朱德祥;何術(shù)龍;

數(shù)值波浪水池及頂浪中船舶水動(dòng)力計(jì)算    吳乘勝;朱德祥;顧民;

VIRTUE計(jì)劃研究進(jìn)展綜述    李勝忠;李斌;趙峰;李力楓;

船舶計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用    蔡榮泉

船舶耐波性評(píng)價(jià)及其在航海安全中的應(yīng)用    熊文海

基于隨機(jī)衰減信號(hào)的耐波性譜分析    胡芳琳;許勁松;

實(shí)船耐波性試驗(yàn)數(shù)據(jù)快速分析方法研究    張偉權(quán);

船前體形狀對(duì)阻力和耐波性的影響    姜次平;朱慕時(shí);

雙尾鰭漁船船型的耐波性試驗(yàn)研究    余靈，羊少剛，李干洛，李潔雅

30000kN渡航駁耐波性試驗(yàn)研究    胡曉明,王仁康

排水型高速船的耐波性試驗(yàn)與理論研究    毛筱菲,郁儉華

水上飛機(jī)自航模型的耐波性試驗(yàn)綜述    仲國(guó)浩

高速槽道艇阻力及耐波性能試驗(yàn)研究    遲云鵬,孟憲欽

尾板寬度對(duì)高速排水型艇的阻力和耐波性影響    邵世明,王云才,錢章義,周鳳斌

耐波性預(yù)報(bào)的數(shù)值方法    李宇辰;吳晞;袁小龍;韓曉光;

小水線面雙體船的耐波性模型試驗(yàn)方法研究    范佘明;余滋紅;楊素軍;聶軍;周興邦;

穿梭LNG船耐波性的模型試驗(yàn)與理論計(jì)算    孫政;江克進(jìn);王小寧;劉敬喜;葉恒奎;

25屆ITTC耐波性學(xué)組大會(huì)報(bào)告情況介紹    繆泉明;鄒康;

談CFD技術(shù)在穿浪雙體船耐波性預(yù)報(bào)中重要性    韓曉光;楊艷明;郭航;

高耐波性單體復(fù)合船型構(gòu)型及水動(dòng)力性能研究    王許潔

海上中高速三體風(fēng)電維護(hù)船船型設(shè)計(jì)與阻力及耐波性能研究    楊鈴玉

4千噸級(jí)高耐波性單體復(fù)合船型新構(gòu)型設(shè)計(jì)    陸冬華

T型翼和尾壓浪板對(duì)WPC耐波性影響研究    劉英和

一種水空兩棲無(wú)人艇的概念設(shè)計(jì)及其航行穩(wěn)定性分析    劉福偉

復(fù)合船型模型試驗(yàn)分析    于艷麗