| 【中文题名】 | 高速双体船船型微气泡减阻试验研究 |
| 【英文题名】 | Experimental Research on the Ship Form of High-speed Catamaran Drag Reduction by Microbubble |
| 【学科专业】 | 流体力学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 微气泡,高速双体船,模型试验,减阻率,, |
| 【英关键词】 | microbubble,high-speed catamaran,model test,the ratio of reduced resistance, |
| 【分类导航】 | 交通运输>水路运输>船舶工程>船舶原理>船舶性能试验与设备> |
| 【论文摘要】 |
本文针对船舶行业前沿课题之一“高速气泡船气膜减阻”进行试验研究。由于微气泡能够有效地减少固体壁面与其它介质之间的摩擦阻力，如果在船舶的底部形成微气泡，使与船舶底部接触的水变成水与微气泡的混合液，形成一薄层气膜紧贴在船底表面，就可以减少船舶航行阻力，达到提高航速或航速不变减少主机功率的节能目的。
本文对微气泡减阻机理进行了初步探讨。分析了单个微气泡从壁面产生的过程及其影响因素；由于微气泡的运动总是以成群的状态出现，因此对微气泡群的运动分析也作了初步的研究，以更多的了解减阻过程中的主导因素。
在试验研究部分中，依照国内某船舶研究所设计的三艘具有良好性能的高速双体船的主尺度及船型参数，设计出一艘具有对称片体、圆舭、方尾的高速双体船船型，并进行模型试验。试验研究了减阻效果与航行速度、喷气压力和喷气面积等因素的关系。试验结果表明：当喷气压力一定时，减阻率随速度的增大而增大，但超过一定的速度后，减阻率则出现下降，这主要是由于速度太大不利于微气泡在船底附着保持稳定的气膜；在同一速度下，减阻率基本上是随着喷气压力的增大而增大的，但当压力增大至一定值后再继续增大，则对减阻率的影响不大；模型改变喷气面积... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-8 |
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第1章 绪论 |
8-21 |
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1.1 引言 |
8 |
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1.2 微气泡减阻技术 |
8-9 |
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1.3 国外微气泡减阻试验研究概述 |
9-15 |
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1.3.1 微气泡的产生 |
9-10 |
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1.3.2 微气泡的分布 |
10-12 |
|
1.3.3 影响微气泡减阻效果的主要因素 |
12-15 |
|
1.3.4 提高微气泡减阻效果的措施 |
15 |
|
1.4 国内微气泡减阻试验研究概况 |
15-17 |
|
1.5 国内外微气泡减阻理论研究概况 |
17-18 |
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1.6 微气泡减阻技术的应用 |
18-20 |
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1.7 本研究的目的和意义 |
20 |
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1.8 本文的主要工作 |
20-21 |
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第2章 微气泡的形成及其减阻的关键技术 |
21-30 |
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2.1 引言 |
21 |
|
2.2 微气泡的形成和运动 |
21-26 |
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2.2.1 微气泡的形成 |
21-23 |
|
2.2.2 气泡群的运动 |
23-24 |
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2.2.3 微气泡浓度的计算 |
24-26 |
|
2.3 微气泡减阻的关键技术 |
26-29 |
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2.3.1 人造空腔理论 |
26-28 |
|
2.3.2 高速气泡船船型设计 |
28 |
|
2.3.3 高速气泡船的推进器特点 |
28-29 |
|
2.3.4 高速气泡船减阻的关键技术 |
29 |
|
2.4 本章小结 |
29-30 |
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第3章 微气泡减阻试验的模型设计 |
30-38 |
|
3.1 引言 |
30 |
|
3.2 微气泡减阻试验的模型设计 |
30-34 |
|
3.2.1 国内外试验模型及减阻效果 |
30-33 |
|
3.2.2 本试验模型的设计 |
33-34 |
|
3.3 微气泡减阻装置系统 |
34-36 |
|
3.3.1 供气源 |
35 |
|
3.3.2 供气管路 |
35-36 |
|
3.3.3 船底喷气装置 |
36 |
|
3.4 微气泡减阻试验仪器 |
36-37 |
|
3.4.1 气体减压阀 |
36 |
|
3.4.2 转子流量计 |
36 |
|
3.4.3 压力表 |
36-37 |
|
3.5 本章小结 |
37-38 |
|
第4章 微气泡减阻试验结果分析 |
38-52 |
|
4.1 引言 |
38 |
|
4.2 试验方案 |
38-39 |
|
4.3 试验可行性研究 |
39-41 |
|
4.4 试验步骤与试验结果 |
41-44 |
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4.4.1 船模(带喷气装置)不喷气阻力试验 |
41-42 |
|
4.4.2 船模喷气阻力试验 |
42-43 |
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4.4.3 船模加装10°尾压浪板的喷气阻力试验 |
43-44 |
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4.5 试验结果分析 |
44-49 |
|
4.5.1 船模(带喷气装置)喷气与不喷气的阻力比较 |
44-46 |
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4.5.2 航行速度对减阻效果的影响 |
46-47 |
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4.5.3 喷气压力对减阻效果的影响 |
47-48 |
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4.5.4 喷气面积对减阻效果的影响 |
48-49 |
|
4.5.5 尾压浪板对减阻效果的影响 |
49 |
|
4.6 本气泡船船型与国内优良船型的阻力比较 |
49-51 |
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4.7 本章小结 |
51-52 |
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第5章 结论与展望 |
52-54 |
|
5.1 结论 |
52 |
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5.2 展望 |
52-54 |
|
参考文献 |
54-57 |
|
致谢 |
57-58 |
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攻读硕士期间发表的论文 |
58 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.111823 |
