翼滑艇快速性、操纵性及结构特性综合优化方法研究

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船舶操纵性能预报及改善

船舶操纵性能预报及改善简介：船舶操纵性是指船舶按照设计者的意图保持或者改变其运动状态的性能，即船舶保持或改变其航速、航向和位置的性能。

船舶的操纵性包括：航向稳定性、回转性、转首性、跟从性和停船性能。

船舶操纵性预报的主要内容：船舶操纵运动的水动力预报，船舶回转运动时回转轨迹及主要特征参数的预报，Z形操舵试验中的Z形曲线的预报和停船性能有关参数的预报重要性：船舶操纵性是船舶航行的重要性能之一,和船舶的航行安全性密切相关现状：1.由于操纵性问题本身的复杂性和船东从营运效率考虑,对操纵性的关心远不如对快速性等性能的关心,因而操纵性没有得到应有的重视2.近十多年来,国内外造船界对船舶操纵性越来越重视,国际上船舶操纵性研究突飞猛进,取得了惊人的进展。

发展：1.国际海事组织(Intemational Maritime Organization,IMO)在船舶操纵性评估和制定船舶操纵性标准方面的工作引起了人们对船舶操纵性的重视2．船舶水动力学学科及其相关数值和实验技术的进步使研究船舶操纵性这种复杂的问题成为了可能操纵性能预报的方法：1、数据库方法----限制较大；使用方便2、自由自航船模试验方法----尺度效应；费用昂贵；3、利用船舶运动数学模型进行仿真计算方法----精度达工程计算要求；方便实用4、基于CFD技术的数值模拟方法----纯数值；可模拟波浪中操纵性5、神经网络方法（人工神经网络和BP神经网络）----非线性动态系统改善操纵性能的措施：1、舵的设计正确----合适的种类和外形尺寸2、船体主要尺度和型线的正确选择（船长，主尺度比，方形系数，纵中剖面面积，首尾部形状对水动力导数的影响）----协调航向稳定性和回转性之间的矛盾3、设计特种操纵装置----推进、操纵合一装置；主动式转向装置；特种舵数据库方法自由自航船模试验方法----尺度效应；费用昂贵；利用船舶运动数学模型进行仿真计算方法----精度达工程计算要求；方便实用基于CFD技术的数值模拟方法----纯数值；可模拟波浪中操纵性神经网络方法（人工神经网络和BP神经网络）----非线性动态系统。

为什么水翼船的航速很快

为什么水翼船的航速很快水翼船是一种结合了飞机和船只设计的船舶，它利用水面效应和翼面升力的原理使得航速比其他类型船只更快，同时还具有稳定性和节约能源等优点。

本文将为你详细阐述为什么水翼船具有如此快的航速。

一、水面效应水面效应是水翼船快速航行的重要原理之一。

水面效应（Surface Effect）又叫缩短水线效应（SES），是指船舶在接近水面时将船体下部与水面之间的空气压缩，利用空气体积缩小来减少了浮力面积，从而使船只在水面上获得增大的浮力和减小的阻力，从而提高了船只在水中的速度。

利用水面效应可以让水翼船的下部缩短至最小，比传统船只的水线更短，从而减少了水与船底的摩擦，降低阻力，并且浮力增大，让水翼船在水中行驶时，相比于其他船只，需要消耗更少的能量，保证了高速行驶时的动力。

二、翼面升力翼面升力是水翼船另一个重要的原理。

翼面结构是水翼船最重要的设计元素之一。

水翼船的翼面设计可以提供额外的升力，并且产生与升力大小成比例的阻力，从而推进飞航器，加速航行速度。

翼面升力理论是基于伯努利原理（Bernoulli's Principle）。

伯努利原理提出了气体在高速流动时压力低的规律。

在水翼船的设计中，采用了弧形翼面，它通过利用底面和顶面的不同形状产生的速度和压力差，受到气流上压力的排挤，产生下拉力，这就是升力（lift）。

翼面升力在水翼船的航速中起着很大的作用。

船体通过翼面升力可以减少船体与水面的接触面积，实现快速行进，达到了更高的航速，让水翼船在水中行驶更加快捷，节省时间，提高经济效益。

三、稳定性在水中行驶的船只，稳定性是必须考虑的因素之一。

水翼船采用翼面设计，相较于传统船只来说，具有更高的稳定性。

设在船体两侧的翼面，可以让船只更加稳定。

通过翼面的设计，使得船只在行驶时保持平衡，减小了侧倾的可能性，提高了船只的稳定性。

在极端的天气条件下，船只也非常健壮，能够顶住巨浪和风浪，稳定性更强，降低了安全风险。

翼滑艇水动力特性实验研究

翼滑艇水动力特性实验研究陈淑玲，杨松林（江苏科技大学，船舶与海洋工程学院，江苏，镇江，212003）摘要：本文选择具有浅V滑行面及T型水翼11.8m翼滑艇进行船模实验研究。

选择两个不同的初始安装角(-1.5º及0º)，分别进行拖曳实验，对实验结果进行综合分析比较，得到了该型翼滑艇阻力性能的有关结果、纵倾状态随航速的变化情况以及不同水翼安装角对阻力性能的影响。

实验表明该船型在高速阶段阻力性能优于尺度相近的滑行艇，水翼设计符合要求。

实验结果可应用于实船的设计。

关键词：翼滑艇；阻力；拖曳实验中图分类号：U661.3 文献标识码：A0 引言翼滑艇又称单水翼滑行艇，是水翼艇与滑行艇相结合的产物，可广泛应用于内河、湖泊、港湾等风浪较小的水域[1]。

前苏联曾经开展过一型单水翼滑行艇的研究并制造出实船进行实验，发现该型快艇在海洋中适航性能较差，就没有继续进行研究。

中国拥有数量众多的内陆湖泊与河流，在这些区域中，风浪较小，翼滑艇在快速性上表现出一定的优势。

与主尺度相近的滑行艇相比，翼滑艇在同等航速下阻力降低约5％～15％。

在高性能船(HSV)研究领域，将不同船型进行“杂交”，吸取其不同的特点从而产生新的船型，是一种研究创新的有效手段[2]。

翼滑艇在航行状态下，前部水翼承担50％～60％艇重，后部滑行面承担剩余部分，其航行状态亦可看作滑行艇与水翼艇的结合。

因此，在对翼滑艇进行水动力分析的时候，往往将两者特性结合起来研究。

研究的手段有多种，主要分为理论手段与实验手段两种。

文献[3]通过优化的方法，对包括翼滑艇在内的高速单体船进行快速性、操纵性的综合研究。

实验方法的研究主要集中于滑行艇等方面，关于翼滑艇阻力性能的实验研究，尚未见到国内相关报道。

相比于传统阻力性能实验，本文的创新点在于：①在底部滑行面上设置压力测量点，可以反馈滑行面压力变化情况，以此作为改善滑行面型线设计的重要依据；②水翼角度的调节，利用杠杆结构，具有方便性与可靠性双重特点。

水下航行器操纵性优化设计的开题报告

水下航行器操纵性优化设计的开题报告一、研究背景水下航行器是指能够在水下进行自主或半自主控制航行的工具或设备，它在水下探测、勘探、作业等领域得到了广泛应用。

与地上或空中的交通工具不同，水下航行器的操纵性更具挑战性，主要是由于水下环境的复杂性和水下航行器本身的特殊性质。

因此，对水下航行器操纵性进行优化设计是全球水下技术研究领域中的热点问题。

二、研究目的本研究旨在设计一种可行的水下航行器操纵性优化设计方案，以提高水下航行器的性能和安全性，以及提高操作员的工作效率和保证其安全性。

三、研究内容1. 分析水下航行器操纵性的影响因素，包括水下环境的复杂性和水下航行器本身的特殊性质。

2. 设计合适的水下航行器操纵系统，包括操纵器件的选择、结构设计、控制方式选择和应用软件的开发等。

3. 研究操纵性优化方法，通过对航行器运动和控制响应的数学建模和仿真分析，研究能够提高航行器操纵性的参数和算法。

4. 验证与评估，通过实验验证和性能测试评估操纵性优化设计的可行性和有效性。

四、研究方法1. 文献调研，了解水下航行器的发展历程和最新技术趋势，收集可用的资料。

2. 数学建模与仿真，对水下航行器的动力学参数进行建模，分析水下航行器的运动规律，并利用仿真软件完成对操纵性优化方法的测试与评估。

3. 实验验证，通过操纵性优化设计方案的实验实施，收集和分析实验数据，评估设计方案的有效性和可行性。

五、研究意义水下航行器已经广泛应用于水下勘探、作业和科学研究等领域，其航行性能和控制能力对水下作业的效率和安全性有着重要的影响。

本研究旨在针对水下航行器操纵性的特殊性质，提供一种有效的设计方案，以提高水下航行器的操纵性，进而提升其工作效率和安全性，并为相应水下技术的应用和发展做出贡献。

船舶操纵性能优化研究

船舶操纵性能优化研究随着工业化的发展和全球化的加剧，以海洋为基础的交通运输业的兴起，船舶作为物流运输的主要方式，其所扮演的角色更加重要。

在这个过程中，船舶的操纵性能尤其重要。

船舶操纵性能是指在水上进行各种行动时，如航行、停靠、加速、减速、转弯等，船舶能够立即且精准地响应驾驶员控制的能力。

因此，船舶操纵性能优化研究对提高航行安全、减少费用、节约能源、提高船舶效率等方面都具有重要意义。

船舶的操纵性能是受到多种因素的影响的。

其中，船体的形状、推进系统、舵轮和操纵面的设计、控制系统等都是船舶操纵性能的重要因素。

因此，对这些因素进行优化研究，将会成为提高船舶操纵性能的重要手段。

首先，船体的形状因素是影响操纵性能的重要因素之一。

船体的外形主要影响船舶的阻力、抗风浪能力和稳定性等性能。

在船体形状设计过程中，可以对船体的流线型进行优化，减小船舶的阻力，从而提高船舶的速度和操纵性能。

此外，在船体形状的设计中，还要注意提高船舶的抗风浪性能和稳定性，以保障船舶在恶劣海况下的操纵性能。

其次，轮廓线、舵轮和推进系统的设计也是船舶操纵性能优化的重要因素之一。

在轮廓线的设计中，应考虑减小剪切力和船头水波，提高船舶的航行性能。

而在舵轮和推进系统的设计中，应以提高船舶的转弯性能和航行速度为重点。

通过优化舵轮和推进系统的设计，可以有效地提高船舶的转向稳定性和操作性，减少船舶的转向半径，从而提高船舶在狭窄水域的操纵性能。

同时，船舶的控制系统是船舶操纵性能优化的另一重要因素。

船舶控制系统的研究主要包括自动控制系统、电子舵、电脑操纵指令等。

在是否使用自动控制系统、电子舵等方面的选择上，需要根据实际情况进行权衡。

通过采用先进的控制系统设计，可以提高船舶的操纵性能，并且可以使驾驶员更加快速、精准地控制船舶，减少操作误差，从而提高船舶的安全性、经济性和环境可持续性。

最后，船舶操纵性能优化研究的另一个重要领域是船舶的节能和环保。

随着环境保护意识的逐渐增强，世界各国也在制定涉及海洋环保的法规和标准。

船舶动力学性能及结构特性的综合优化方法

２并行遗传混沌优化方法
遗传算法是基于达尔文的自然界生物遗传及进化过程中“物竞天择、适者生存”的原理和遗传学的随机交换理论而发展起来的一种新的寻优方法。近十多年的研究和应用实践表明：该算法具有解决复杂系统优化问题的非凡能力。但是，这种算法的运行过程及实现方法本质上仍是串行的。因此，在解决一些实际问题时，特别是非常复杂的系统优化问题时，它一般具有很大的群体规模，从而使得算法的遗传进化运算过程进展缓慢，即耗时长、计算效率相对较低。应用实践表明，借助各种并行遗传算法便可不同程度地解决这个问题。
③ 适值（Ｆｉｔｎｅｓｓ）。对于无约束优化问题，适值可取为该问题的优化目标值。对于有约束的优化问
题，适值就不一定是该问题的优化目标值，但其对应关系应是明显的。实际上，正是通过适值的合适选取，可将约束优化问题转化成无约束优化问题。众所周知，约束优化问题的一个可行解应满足约束条件，
维普资讯
４７卷第２期（总第１７３期）２００６年６月
文章编号：１０００—４８８２（２００６）０２—００１００７
中国造船
ＳＨ］ＰＢＵＩＬＤＩＮＧＯＦＣＨＩＮＡ
Ｖｏ１．４７Ｎｏ．２（Ｓｅｒｉａ１Ｎｏ．１７３）Ｊｕｎｅ２００６
值、对应每维变量下限、对应每维变量上限和基因组共六项；

船舶水动力性能的CFD模拟与优化设计

船舶水动力性能的CFD模拟与优化设计船舶水动力性能是研究船舶在水中运动的重要领域之一。

为了提高船舶的航行速度、操纵性和能效，工程师们利用计算流体力学（CFD）模拟技术开展了大量的研究与优化设计工作。

本文将介绍船舶水动力性能的CFD模拟与优化设计方法，并探讨其在船舶工程领域中的应用。

1. 模型构建船舶的水动力性能主要包括波浪阻力、湍流阻力、粘性阻力和激波阻力等。

在进行CFD模拟前，首先需要构建船舶的几何模型。

根据不同的船舶类型和设计需求，可以选择不同的建模方法，如传统的离散几何模型或参数化设计模型。

通过建模软件，将船舶的几何形状转化为计算机可识别的几何信息，为后续的模拟分析做准备。

2. 网格划分在进行CFD模拟时，网格划分是非常重要的步骤。

网格的划分质量将直接影响模拟结果的准确性和计算效率。

通常情况下，船舶的复杂几何形状需要采用结构化或非结构化网格划分方法。

结构化网格适用于简单几何形状，而非结构化网格则适用于复杂几何形状。

通过优化网格划分，可以更准确地模拟和预测船舶在水中的运动行为。

3. 流场模拟在进行CFD模拟时，需要建立适当的物理模型和数值模型。

根据船舶运动的特性，可以选择合适的流体方程和边界条件。

在求解过程中，采用合适的数值方法和稳定性算法，以保证模拟结果的准确性和稳定性。

通过CFD模拟可以获取船舶在不同操作条件和流场环境下的运动特性，如阻力、流线和压力分布等。

4. 优化设计基于CFD模拟结果，可以进行船舶水动力性能的优化设计。

通过调整船体形状、推进系统和尾流控制等参数，可以改善船舶的流线型和水动力性能。

优化设计的目标往往是降低阻力、提高速度和操纵性，以及减少燃油消耗和排放。

通过多次CFD模拟和参数优化，可以找到最优设计方案，从而提高船舶的性能和效益。

5. 应用实例船舶水动力性能的CFD模拟与优化设计已经在实际工程中得到广泛应用。

例如，在船舶船型设计阶段，工程师们利用CFD模拟技术对不同船型进行了性能比较和优化设计；在推进系统设计阶段，CFD模拟可以帮助确定最佳螺旋桨参数和布局方案；在船舶舵系统设计阶段，CFD模拟可以预测船舶的转向性能和操纵稳定性。

为什么水翼船的航速很快？

为什么水翼船的航速很快？
水翼船在水上凭借翼板把水转化为动力，是行驶速度最快的水上交通工具，所以得到热爱航海的人的喜爱。

那么，水翼船为什么能迅速穿梭于水面呢？下面来分析一下：
一、降低阻力
水翼船最大的特点就是有翼板和滑艇，起到减少水力阻力的作用，以减少抵抗空气阻力，提高船只的行驶速度。

例如，日本现代水翼船设计上采用了“V形”水翼，运用“分流”技术，将水流分成两种，一种是水流回避船舷部分，一种是被把持通过船舷部分。

这能减少水阻力，提高船只的行驶速度。

二、船体设计
水翼船的船体设计直接影响船只的行驶速度，有的船体呈锥形，将前部的宽度减薄，以此减少水阻和空气阻，帮助艇只达到更大的速度，还有些船体采用3层设计，在水翼船底部使用“马蹄形”流线船体，提供更佳的行驶稳定性，减少空气阻力，提高船只行驶速度。

三、动力系统
水翼船的动力系统也是影响船只的行驶速度的重要因素，动力系统的
发动机只要选择更先进更有效的动力系统结构，就可以把能量转化为
船只的速度，增加能力，提高船只的行驶速度。

四、翼板设计
水翼船的翼板对船只行驶速度也有很大的影响，翼板设计有许多不同
类型，有些采用狭长型翼板设计，减少水阻，提高行驶速度；另外一
种是双翼板设计，它将翼板分成上下两部分，使艇只能更快速的前进，从而获得更高的航速。

通过上述剖析，不难了解到水翼船之所以能够获得如此优秀的航速，
是因为它降低了水力阻力和空气阻力，艇体设计减小了抵抗面积，动
力系统选用有效的发动机结构，转换能量为船只的行驶速度，翼板设
计也直接影响船只行驶速度，成功把能量转化为船只的行驶速度，而
使用这一系统后，效率最大化，更安全行驶地特别快。

舰船水翼动力学特性与优化研究

舰船水翼动力学特性与优化研究随着我国航运业的不断发展，对船舶运行效率的要求也越来越高。

作为船舶性能优化的一种重要手段，舰船水翼的研究受到了越来越多的关注。

本文将介绍舰船水翼的动力学特性和优化研究。

舰船水翼的动力学特性舰船水翼是指固定在船体下部的翼型结构，可以提高船体在水中行驶时的稳定性和灵活性。

水翼的运行原理是通过流体动力学的作用，减少水体与船体的摩擦力，降低船体的阻力，提高船舶的速度和经济性。

舰船水翼的动力学特性主要包括升力和阻力两个方面。

升力是指水翼受到流体动压力的作用而产生的垂直上升力，它与水翼的几何形状、运动状态和流体介质的密度、粘度等有关。

阻力则是指水翼从流体中获得的阻力力，这个阻力力既包括水翼本身的阻力，也包括船体的阻力，同时还包括其他因素如水流干扰等的影响。

舰船水翼的优化研究为了进一步提高舰船水翼的性能，研究者们提出了各种水翼优化策略。

这些优化策略主要包括以下几个方面：1.优化水翼的几何形状水翼的几何形状是影响其升力和阻力的重要因素之一。

通过设计合适的几何形状，可以有效提高水翼的升力、降低阻力、减少湍流阻力等。

例如，采用自由翼面的设计方式，可以使水翼在高速航行时减少气动阻力，提高机动性。

2.优化水翼的工艺制造水翼的制造工艺也会影响其性能。

传统的水翼采用钢制或铝制材料制造，而现代水翼则采用更轻的复合材料，提高了水翼的强度和重量比。

此外，采用机器制造可有效保证水翼的几何形状和加工精度。

3.优化水翼的运动状态水翼的运动状态也会对其升阻特性产生影响。

通过调整水翼的姿态、速度等参数，可以优化水翼的升阻特性。

例如，在高速航行时，通过调整水翼的增升角度，可增加升力，减小阻力。

4.优化水翼与船体的配合水翼与船体的配合也是影响水翼性能的重要因素。

通过优化水翼与船体的安装位置、形状等参数，可以使水翼与船体互相配合，提高水翼的性能。

总结舰船水翼的动力学特性和优化研究是当今航海领域的重要研究方向。

通过深入研究各种优化策略，进一步提高水翼的性能，可以有效提高船舶运行效率和经济性。

基于cfd技术的水翼船升力水翼数值模拟与优化设计

基于cfd技术的水翼船升力水翼数值模拟与优化设计水翼船作为一种新型的船舶设计，其独特的水翼结构使其能够在航行中获得更高的速度和更好的稳定性。

而水翼船的升力水翼设计在其性能中起着至关重要的作用。

本文将基于计算流体动力学（CFD）技术，对水翼船的升力水翼进行数值模拟与优化设计研究。

首先，我们将建立水翼船的数值模型，包括船体和水翼结构。

随后，我们将利用CFD软件对水翼船在不同航速下的流场进行模拟。

通过对流场的分析，我们可以获得水翼船在不同情况下的升力分布、阻力分布以及船体受力情况。

这些数据将为水翼船的优化设计提供重要的依据。

在获得了水翼船的流场数据后，我们将对水翼结构进行优化设计。

通过调整水翼的形状、数量、位置以及倾角等参数，我们可以使水翼船获得更高的升力系数，从而提高其航行速度和稳定性。

同时，我们还将考虑水翼结构的制造成本和可行性，以期实现水翼船的经济实用性。

接着，我们将对优化后的水翼结构进行数值模拟。

通过比较优化前后的流场数据，我们可以评估水翼船的性能改进效果。

在优化设计的基础上，我们还将进行多工况的仿真分析，以验证水翼船在不同情况下的性能表现。

这些分析结果将为我们提供更准确的水翼船性能评估和优化设计方向。

最后，我们将对数值模拟和优化设计的结果进行总结和分析。

通过比较不同设计方案的性能表现，我们可以得出最佳的水翼船升力水翼设计方案。

同时，我们还将探讨水翼船的优化设计对其航行性能和经济性的影响，为水翼船的实际应用提供参考和指导。

综上所述，基于CFD技术的水翼船升力水翼数值模拟与优化设计是一项具有重要意义的研究。

通过该研究，我们可以为水翼船的性能提升和设计优化提供技术支持，推动水翼船的发展和应用。

相信随着这一研究的深入和完善，水翼船一定能够成为未来船舶领域的重要发展方向。

船舶水动力性能优化设计研究

船舶水动力性能优化设计研究
船舶的水动力性能是指船舶在航行过程中所表现出的各种水动力特性，如船舶的阻力、流场特性、流体动力学特性等。

在船舶设计中，船舶的水动力性能优化设计是十分重要的。

为什么需要水动力性能优化设计呢？在船舶运输领域，优化设计可以减少燃料消耗，提高运输效率，同时也可以降低船舶的排放物和噪音等环境影响。

另外，对于军用舰艇来说，水动力性能优化设计也可以增强其作战能力和生存能力。

那么如何进行水动力性能优化设计呢？一般来说，有以下几个方面可以优化：首先，优化船体线型。

船体线型的优化可以降低船舶的阻力，减少能源消耗。

例如，采用完全流线型的船体设计可以使得船舶阻力降低10%左右。

其次，优化舵和螺旋桨设计。

舵和螺旋桨的设计对于船舶的操控性和推进效率都有着非常重要的影响。

舵和螺旋桨的优化设计可以使得船舶的航速和效率更高。

再次，优化船舶运行状态。

船舶的运行状态也是水动力性能优化设计的重点之一。

通过对船舶的航速和航向等因素进行优化，可以降低船舶的阻力和波浪阻力，提高航速和效率。

最后，优化船舶动力系统。

船舶的动力系统是保证船舶正常运转的核心。

通过对船舶动力系统的优化设计，可以减少能源消耗，提高推进效率，降低排放物和噪音等环境影响。

总之，船舶水动力性能优化设计对于提高船舶的航行性能、经济性和环保性都有着非常重要的意义。

对于造船企业来说，不断探寻和研究新的优化设计方法，是提高生产效率和船舶质量的重要途径。

船舶快速性论文

论船舶快速性快速性是船舶诸多性能中的重要性能之一。

近 15 年来，1万总吨以上船舶的航速平均提高了lOkn左右；滚装高速五体船的航速达到了50kn 以上；快速集装箱船达到航速 38kn；高速穿浪型货船航速达到了40kn。

快速船型的研究是当今的热点，特别是多体、组合型。

综合船东对船舶营运效率，船舶的油耗，以及对海洋生态的保护，现代对船舶性能的研究主要集中在对船舶快速性的追求以及船舶减阻。

船舶在水中航行所受的水阻力可分为船舶在静水中航行时的静水阻力和波浪中的汹涛阻力两部分。

船舶在静水中运动时所受到的阻力与船体周围的流动现象密切有关。

根据观察，船体周围的绕流运动情况相当复杂，但主要有以下三种流动现象：1．兴波阻力船体在运动过程中兴起波浪，简称兴波阻力。

兴波阻力包括产生稳定的船行波和不稳定的破波。

由于船行波的产生，改变了船体表面的压力分布情况，船首的波峰使首部压力增加，而船尾的波谷是尾部压力降低，于是产生首尾流体动压力差，形成阻力。

从能量观点看，无论是船行波还是破波都具有一定的能量，这些能量必然由船体供给。

这种由于船体运动不断兴波而耗散能量所产生的阻力称为兴波阻力。

2．摩擦阻力当船舶运动时，由于水的粘性，在船体周围形成“边界层”，从而使船体运动过程中受到粘性切应力，亦即船体表面产生了摩擦力，它在运动方向的合力便是船体摩擦阻力。

3．粘压阻力在船体力下降，从而改变了沿船体表面的压力分布情况。

这种有粘性引起船体前后压力不平稳产生的阻力称为粘压阻。

从能量观点看，克服粘压阻力所做的功耗散为旋涡能量。

粘压阻力习惯也叫旋涡阻力。

船、机、桨配合理论:船舶螺旋桨设计中，不仅仅需要螺旋桨效率最佳，而且船体一螺旋桨一主机问的配合十分完善。

但船舶的实际航速状态比较复杂，外界情况的改变 (如风浪，污底，航道深度，装载情况等)直接引起船体阻力的变化，因而航速，螺旋桨的工作情况，主机的功率及其转速等都将发生变化。

螺旋桨及其主机在船上成为一个复杂的联动机构。

船舶操纵性能的数值模拟与优化

船舶操纵性能的数值模拟与优化船舶操纵性能的数值模拟与优化是一种通过计算机仿真和优化方法，对船舶的操纵性能进行分析和改善的过程。

在现代船舶设计和航行控制中，数值模拟和优化已经成为一种重要的工具和方法。

本文将介绍船舶操纵性能模拟与优化的基本原理和方法，并探讨其在船舶设计和运行中的应用。

一、数值模拟方法1. 流体力学方法流体力学方法是一种基于流体力学原理的计算方法，用于模拟船舶在水中的流动和操纵性能。

通过求解流体力学方程组，可以得到船舶在不同条件下的流场分布和水动力特性。

这些数据可以用来评估船舶的操纵性能，并设计舵型和螺旋桨等船体部件。

2. 多体动力学方法多体动力学方法是一种基于多体动力学原理的计算方法，用于模拟船舶的运动和操纵性能。

通过求解牛顿运动定律和船舶动力学方程，可以得到船舶在不同操纵条件下的运动轨迹和性能指标。

这些数据可以用来评估船舶的操纵性能，并优化操纵策略和控制系统。

二、优化方法1. 遗传算法遗传算法是一种模拟自然界生物遗传和进化过程的计算方法，用于求解复杂的优化问题。

在船舶操纵性能的优化中，遗传算法可以用于寻找最优的舵型和螺旋桨设计参数，以及最优的操纵策略和控制系统参数。

通过多次迭代和交叉变异，可以逐步优化操纵性能。

2. 粒子群算法粒子群算法是一种模拟鸟群和鱼群行为的计算方法，用于求解优化问题。

在船舶操纵性能的优化中，粒子群算法可以用于寻找最优的船舶操纵策略和控制系统参数。

通过模拟粒子在搜索空间中的移动和信息交流，可以逐步优化操纵性能。

三、应用案例1. 舵型优化通过数值模拟和优化方法，可以对舵型进行优化，以提高船舶的操纵性能。

通过改变舵型的几何形状和面积分布，可以减小船舶的转弯半径和横向风险。

通过遗传算法和粒子群算法等优化方法，可以找到最优的舵型设计参数，以实现更好的操纵性能。

2. 螺旋桨优化通过数值模拟和优化方法，可以对螺旋桨进行优化，以提高船舶的推进效率和操纵性能。

通过改变螺旋桨的几何形状和叶片倾角等参数，可以提高螺旋桨的推力和效率。

一种优化的地效翼船发动机油门操纵结构[实用新型专利]

专利名称：一种优化的地效翼船发动机油门操纵结构专利类型：实用新型专利
发明人：陈文静
申请号：CN202020761631.6
申请日：20200509
公开号：CN212563468U
公开日：
20210219
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开一种优化的地效翼船发动机油门操纵结构，包括传动箱和滑轮一，滑轮一的一侧同一水平面上设置有滑轮二，滑轮二远离滑轮一的一侧同一水平面上设置有滑轮三，本实用新型的有益效果是：通过传动箱、传动组件、钢丝绳、滑轮一、滑轮二、滑轮三、调节件、连接组件、紫铜管、操纵杆和握把相互配合，由于紫铜管被设置为短管，部分钢丝绳经过滑轮一和滑轮二进行传动，避免了紫铜管内的钢丝绳过长，导致管线容易冗余，操纵行程过大的问题，同时设置有滑轮三对钢丝绳进行限位，使钢丝绳在滑动时更加稳定，调节件便于调整连接组件内的钢丝绳与油门间的松紧度，使油门在被操纵杆操纵时反应更加灵敏，大大提高发动机的操作稳定性。

申请人：郑州海王实业有限公司
地址：450041 河南省郑州市科学大道1186号
国籍：CN
代理机构：北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：郭堃
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翼滑艇水翼设计及水动力特性研究

翼滑艇水翼设计及水动力特性研究近年来,世界各国对高速船艇的研究极为重视。

高速船艇的发展围绕着不断提高航速、改善航行性能而派生出多种高速船。

翼滑艇是滑行艇和水翼艇结合的产物,其航行状态也可以看成水翼艇和滑行艇的结合。

将滑行艇的滑行面和水翼艇的水翼相结合,能快速的使船体抬升,更有效的减小阻力,更快的进入滑行状态,并且具备更好的稳性。

随着翼滑艇航速的不断增加,船体周围流体的压力场会发生急剧变化,使船体周围的压力具有足够大的铅垂方向上的分量,来支撑部分甚至全部船重,减少船体与水的接触面积,以此来降低高速时的阻力。

本文研究工作及分析如下:(1)根据相关文献资料,选取不同的翼型,利用Fluent软件,将二维水翼进行单独的数值模拟,分析单独水翼的水动力特性。

选定适合高速艇的翼型进行船舶拖曳实验以及三维数值模拟。

(2)选取15.8米的滑行艇作为母型船,利用缩尺比1:13.39的翼滑艇模型,进行船舶拖曳实验。

测量记录翼滑艇船模在水中航行的水动力特性。

调整水翼相对浸深、前后安装位置,分析这些因素对翼滑艇水动力特性的影响。

(3)根据相关文献资料,以所选母型船主尺度为参考依据,基于Maxsurf软件对本文艇型进行设计,然后利用CATIA软件进行光顺处理以减小三维数值模拟计算误差,并在艇体添加水翼,通过改变水翼的初始安装攻角、相对浸深、前后安装位置,建立了本文水动力特性计算的多种模型。

(4)通过本文实验结果与FINE/Marine软件计算结果的对比,验证了软件参数设置的正确性及计算结果的准确性,再利用FINE/Marine软件对加装弓型水翼的母型船进行数值模拟,对比分析在不同初始攻角,相对浸深和前后安装位置等参数下的阻力系数、阻升比、阻力及纵倾角等。

以选择翼滑艇最佳升阻力性能为目的,确定弓型水翼的最佳安装位置的参数组合。