肥大船型艏型改变对性能的影响

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(武汉理工大学 交通学院，武汉 430063)

船艏舭涡是影响全船粘压阻力的一个重要因素。艏部舭涡由船侧水流绕向船底而成，主要取决于艏部形状。船艏舭涡形成了船艏底部低压区，这将导致粘压阻力增加。破波阻力是由进流段满载水线附近过分阻塞而形成，属于兴波阻力中的一部分。埋艏现象主要是因为进流段舭部曲率过大造成的，同样会导致粘压阻力增加。值得注意的是破波阻力和艏部舭涡的存在都直接影响着进流段的水动力性能。本文主要探讨肥大船型在改型前后船艏舭涡、压力分布、艉部伴流的变化情况。

1 艏型修改

1.1 原型简介

某江海直达集装箱船主尺度见表1，其方形系数为0.8，属于肥大船型。

表1 实船主尺度

1.2 原型及改型的三维模型

以母型为依据，进行艏型的局部改变，但是在改型中必须保证浮心位置、静水力等特性与原型没有太大变化[1]。

S形球鼻艏是肥大船型常用的艏型之一[2]，艏型1的变化主要是采用S形球鼻艏。艏型2主要目的是改善船艏舭涡。艏型3则是从改善艏部砰击这一角度出发，进行的改型。其中艏型2和艏型3都适当的减小了进水角。

原型艏型及改型后的艏部三维模型见图1。

图1 艏部三维模型

对原型的改变不能影响浮心位置太多，所以在艏型改变的同时必须实时查看艏型的横剖面曲线，不能与原型有太大的出入。

另外在艏部线型设计中还要注意到:由于浮心靠前,进流段短,水线前端应设计成直线或微凸形,且曲率变化要均匀。……