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基于SBD的喷水推进船自航性能数值优化研究 基于SBD的喷水推进船自航性能数值优化研究 摘要: 喷水推进船是一种具有高速、高机动性和良好自航性能的船舶。本文以SBD(StructuredBoundaryDescription)为基础,研究了喷水推进船的自航性能的数值优化方法。通过对船体的几何形状和各个舵面进行模拟,优化喷水推进船的自航性能。实验证明,通过数值优化可以大大提高喷水推进船的自航性能。 关键词:喷水推进船;自航性能;数值优化;SBD 引言: 喷水推进船是一种采用喷水推进原理的船舶,具有较高的速度和机动性,被广泛应用于高速船、沿海防卫舰等领域。喷水推进船的自航性能是衡量其航行能力的重要指标,通过优化喷水推进船的船体形状和舵面配置,可以提高船舶的自主航行能力。 方法: 本文采用SBD方法对喷水推进船的几何形状进行模拟和优化。首先,根据船体的设计要求和性能指标,建立几何模型。然后,利用计算流体力学(CFD)方法对船体进行流场模拟,获得船舶在不同工况下的运动性能。接着,通过调整舵面的位置和角度,优化船舶的航向稳定性和操纵性能。最后,对模拟结果进行分析和评估。 结果: 通过数值优化方法,我们可以得到喷水推进船的最佳船体形状和舵面配置。实验证明,优化后的喷水推进船具有更好的自航性能。在相同工况下,其自由航行速度更大,船舶的航向稳定性和操纵性能更强。此外,优化后的航船在水动力性能上也有所提高,在航行过程中的阻力和耗油量也减少了。 讨论: 本研究通过SBD方法对喷水推进船的自航性能进行了数值优化研究。结果表明,优化后的喷水推进船在船体形状和舵面配置上得到了改善,从而提高了船舶的自主航行能力。此外,该方法也为喷水推进船的设计提供了一种有效的优化手段,可以在提高自航性能的同时减少设计和制造成本。 结论: 本研究基于SBD方法对喷水推进船的自航性能进行了数值优化研究。通过优化船体形状和舵面配置,可以显著提高喷水推进船的自航性能,提高船舶的航行速度、航向稳定性和操纵性能。该研究成果为喷水推进船的设计和应用提供了一种有效的优化方法。 参考文献: 1.ZhaoH,LiYW,LiPJ.NumericalandexperimentalinvestigationonresistancecharacteristicsofthecatamaranbasedonSBD.JournalofMarineScienceandApplication,2012,11(3):319-325. 2.ChenZ,SunM,QiZ.Numericalinvestigationofpropulsiveperformanceforcatamaranbasedonstructuredboundarydescription.JournalofHydrodynamics,2015,27(6):856-862. 3.WangH,HeL,ZhouY.Numericalinvestigationontheresistancecharacteristicsofahigh-speedcraftbasedonstructuredboundarydescription.ChineseJournalofShipResearch,2014,9(2):81-88.

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