双体船的阻力性能预估

双体船的阻力性能预估

注：该论文针对了NAVCAD4（及之前）的双体船的阻力性能预报。该文章陈述了两种不同技术的计论问题。

问题

双体船的阻力为单个片体的两倍，并且加上两个片体相互作用的拖力。NAVCAD预测阻力（船体与相互作用）有两种方法：双体系统方案及修改后的单体船方案。

双体系统解决方案直接预测系统阻力。该预测算法联合了船体及相互作用的阻力。

修改后的单体方案预测单片体阻力，就如同预测一个单体的阻力。NAVCAD增加相互作用的拉力，以修正双体船模型测试，这个即通过对正预测特征来实现。采用这种方案后，船体参数和间距可以清楚地预测出来。

双体系统方案

NAVCAD采用【Gronnselett，1991】算法来解决这个问题，该算法应用一系列曲线用于剩余阻力。全尺寸的评估修正和高速排水型号双体船测试，在算法里双体船是修长船型的半个片体。

该方法在将船体分开与合并时并无多大不同，相互作用拉力在生成平均值时平均计算，这个算法表现出惊人的精确性，尽管如此，我们列出了这些船型的特征。

首先，船体长且修长，属于高速范围（Fn0.6～1.6）。阻力中最大成份是伴流阻力，这个部分可以直接计算。第二，船体间距对低速时相互作用力影响最大，此时主要是兴波阻力（Fn0.3～0，7）。在上述速度范围以外，片体间距对增加的相互间作用力影响不大。

修正单体解决方案

以上系统解决方案足以应对低速范围及非典型的小水线面或高速排水型双体船，改良型单体船解决方案可以用于这些模拟，以提高总体预测精度，这种方法要求采用模型试验或全尺寸试验。

这种方法的关键问题是处理船体模型的一半，换句话讲，这些结果显示为每个船体。总阻力此时为单个片体的两倍。

双体船模型剩余阻力系数对单体或双体船是相同的，该系数由湿表面积决定，阻力与湿表面积被分成两份，系数保持一到。因此，Cr值可以直接输入模型试验的数值或未经过试验的数值。这些Cr值包括船体拉力，同时也包括相互作用拖力。

第一步是选择双体船模型试验，具有相似的L/B，片体中心间距相应。线性分析评估该模型，产生一相应曲线以仿真双体船拉力（作为一单体船计算）。该修正曲线然后应用于设计的预估（按单体船预估，L/B，Cp）单个片体的阻力预报，用相似距离来修正最终模型。

改良的单体程序

hy公司完成许多试验，它们是基于方艉，圆舭船体，成功地应用了阻力预估。这种方法要求较宽的L/B范围和间距（S/L比），通过十五组试验包括纯单体（参考），双体船

L/B=7～11，S/L=0.2～0.5，其它的测试结果已被加到Navcad中，已经形成母型资料库。

系统性程序描述如下：

复查并选择双体船模型试验报告具有相似的L/B，与S/L比

输入数据，速度、Cr值。如果低速形状因子可以确定，也应输入，船体参数，应该是单个片体船的参数，如湿表面积及排水量。

输入设计要素

计算阻力，选择适合范围的预报方法

选择修改预报，阻力参数Rbare，Rr，Rw应修正。

定义模型名字，并计算。

改良的单体推断

如果模型和设计要求在形状、参数很相近，推将会非常接近。

该推断（评估）生成阻力-排水量曲线及Fn，在适合的尺寸和速度有效缩放。如果能计算真实的湿面积及伴流分数，此时总阻力的预估，就如同剩余阻力（兴波）一样可计。

【该文为初稿，为保证可靠性，会实时修改】

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郭远洋：2011/11/30