文档介绍：分类号:——骸!密级:——孤立圆柱及桅杆模型试验的水动力数值计算研究工学硕士学位论文硕士研究生:姚熊亮教授港口、海岸及近海工程指导教师:学科级别学科、专业:所在单位:论文提交日期:论文答辩日期:学位授予单位:谭彪工学硕士船舶工程学院年哈尔滨工程大学:■·
摘要变化,尤其是隐身桅杆的特殊形状,使得桅杆四壁所受的风载在不同风向相同计算域、网格、计算步长等条件下对孤立圆柱的绕流现象进行了数值柱和柱群结构是工程中普遍采用的结构形式,而柱状结构在流场中所受的流体载荷及其对流场的影响一直是流体力学中的一个基本问题。在船舶工程领域,为了达到隐身的目的,在目前舰船的桅杆设计中已广泛采用锥柱状结构。由于结构形式的改交,使得桅杆的动静力学性能发生了重大角条件下各不相同。因此,开展锥柱状结构在流场中的所受流体载荷的研究无论对工程运用还是理论研究都有着一定的参考价值。本文利用计算流体力学软件直鸩捎肔及猻湍流模型,在计算,其中利用牧髂P图扑闶保云湓诟骼着凳奶跫陆辛私全面的分析,而仅选取了少量的工况利用徽纪牧髂P徒辛思扑悖员分析了这两种方法间的误差,并选择徽纪牧髂P投晕Ω四P褪匝榻辛计算,并与试验结果作了对比分析。关键词:圆柱;四边形锥柱状结构;湍流模型;数值计算哈尔滨工程大学硕士学位论文
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秕期:僻期哆日哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出,并与参与文献相对应。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者┳:日
第滦髀论文的目的和意义且都是有着垂直侧壁的柱状结构。在工程结构物中,有着倾斜壁面的柱状杆是现代舰艇的一种重要的上层建筑,因其位于上层建筑的最高处,极易被发现,而常规的桁架结构由于其自身的特点不能满足隐身的要求,因此在现代舰艇设计中,已广泛采用锥柱状结构,这大大提高了全船的隐身性能。由于结构形式的改变,使得桅杆的动静力学性能发生了重大变化,尤其是隐身桅杆的特殊形状,使得桅杆四壁所受的风载在不同风向角条件下强度,还会降低桅杆的隐身性能,从而削弱全船的隐身性。因此,开展有理论研究都有着一定的参考价值。本文研究的目的是为了分析在不同网格模式及不同的湍流模型的条件柱和柱群结构是工程中普遍采用的结构形式,而柱状结构在流场中所受的流体载荷及其对流场的影响一直是流体力学中的一个基本问题。国内外对此现象的研究已持续了一个多世纪,从发表的众多研究成果来看,研究对象主要为孤立的固定、旋转或振动的柱体结构,串列、并列双柱以及柱群结构,研究的内容包括柱体或柱群受到的定常、脉动载荷,,研究的方法无外试验研究和数值理论计算两种。⋯”在目前的研究对象中多为圆柱,非圆柱的结构以方柱和矩形柱为主,结构越来越得到广泛的应用。在船舶工程领域,舰船设计中为了达到隐身的目的,除了使用有吸波功能的新材料来建造船体外,通过对舰船仔细的造型设计,以避免雷达反射面过大的结构隐身法也是常用的一种方法。桅各不相同,特别是当风向角在一定范围内时,会导致桅杆产生抖振。这不仅影响到桅杆上安装的通讯设备的正常工作和上层建筑结构及桅杆本身的锥柱状的隐身桅杆结构在流场中的所受流体载荷研究无论对工程运用还是哈尔滨工程大学硕士学位论文
国内外研究现状及发展下对孤立圆柱绕流计算结果的影响,并结合已完成的不同结构形式的桅杆起弹性物体的振动,而后者又会对前者发生反作用,这就形成了流体与弹速度和稳定参数这两个数。现在普遍认为当圆柱体在静止流体中运动时,这对漩涡就伸长及至其中一个漩涡破坏,就形成一个周期性的尾流,出现风载及水池模拟风载试验的结果,用砑缘湫偷氖匝樘跫屑算,分析对比其差异。在柱体及柱群绕流现象的研究中,除了柱体受到的定常和脉动载荷外,人们最关心的就是绕流后,漩涡发放的现象和相关特性。漩涡的发放会引性体的耦合振动系统,成为水弹性力学的重要课题之一。由于圆柱结构在工程上特别是海洋工程领域中的广泛运用,对于圆柱结构绕流现象的研究发展较快。古典的刚性圆柱体理论提出雷诺数和斯特诺哈尔数,漩涡图形和漩涡的发放频率由这两个数所决定。近代的弹性圆柱体理论提出除上述两个数之外,在描述“锁定”现象时,还要增加折合或圆柱体静止不动,而流体从无限远处以某一速度流向圆柱体时,圆柱体后面将会出现漩涡。在雷诺数很低,绷魈宀环⑸掷耄焕着凳龃至保搴竺娉鱿忠欢怨潭ǖ亩猿品⒎诺匿鑫校焕着凳僭龃螅交替发放的漩涡,呈涡街的形式,卡门畁紫榷云浣辛讼性稳定性分析,因