高速排水型船舶尾浪的数值研究的开题报告.docx

高速排水型船舶尾浪的数值研究的开题报告
一、选题背景和意义
在现代工业化的背景下，船舶的运输需求越来越大。船舶的稳定性和安全性是保证航行顺利进行的重要条件之一，而尾浪是影响船舶稳定性和安全性的一种重要因素。随着船舶技术的不断进步，高速排水型船舶被广泛应用于船舶工业。高速排水型船舶具有速度快，载货量大，能耗低等优点，但同时也带来了在高速运行中尾浪产生和控制的新问题。因此，对高速排水型船舶的尾浪进行数值模拟研究，对于提高船舶的稳定性和安全性，优化设计，降低能耗等方面具有重要意义。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本研究主要针对高速排水型船舶的尾浪问题展开研究，具体包括以下方面：
（1）高速排水型船舶的尾浪产生机理研究。
（2）高速排水型船舶的尾浪数值模拟研究。
（3）高速排水型船舶尾浪对航行安全和船体结构的影响研究。
（4）高速排水型船舶尾浪控制技术研究。
2.研究方法
本研究采用数值模拟的方法进行研究，主要包括数学模型的建立和数值计算。具体步骤如下：
（1）根据高速排水型船舶的几何形状，建立数值模拟的几何模型。
（2）基于Navier-Stokes方程和RANS方法，建立高速排水型船舶的流体数学模型。
（3）采用计算流体力学（CFD）软件对高速排水型船舶的尾浪进行数值模拟计算。
（4）通过数值模拟结果对高速排水型船舶的尾浪产生机理、对船舶结构的影响以及尾浪控制技术进行深入研究。
（5）通过理论分析和数值模拟结果，提出优化设计和尾浪控制技术的建议和实践方案。
三、预期成果
本研究的预期成果包括以下几个方面：
（1）初步了解高速排水型船舶尾浪的产生机理和特点。
（2）建立高精度的数值模拟计算平台，对高速排水型船舶的尾浪进行数值模拟研究。
（3）探索高速排水型船舶尾浪对船舶结构及航行安全的影响规律。
（4）提出高速排水型船舶尾浪控制技术的建议和实践方案。
（5）为高速排水型船舶的优化设计和生产提供理论和实践依据。
四、可行性分析
1.研究条件和技术条件
本研究所需的计算机、软件、模型及相关技术条件均具备。
2.研究任务和进度安排
本研究的研究任务和进度安排如下：
（1）高速排水型船舶尾浪产生机理研究：3个月。
（2）高速排水型船舶尾浪数值模拟研究：6个月。
（3）高速排水型船舶尾浪对航行安全和船体结构的影响研究：3个月。
（4）高速排水型船舶尾浪控制技术研究：3个月。
（5）论文撰写和论文口头答辩：2个月。
3.经费和资源保障
本研究所需经费和资源均由委托单位和本人个人资金承担，有足够的经费和资源保障。
五、参考文献
[1]海运工程.船舶抗波能力[M].北京:ChinaTransportPress,2019.
[2]李卓雄,阎杨华,裴若琳.尾流对船舶运动影响的数值研究[J].船舶工程,2017,39(9):65-69.
[3]Y.Huang,H.Zhu,X.Fu.NumericalSimulationoftheSternwaveofHigh-speedDisplacementVessel[J].JournalofMarineScienceandApplication,2010,9(4):393-398.