渔政船快速性优化设计研究

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渔政船是进行海上渔政监管与执法的专业船只。近些年来,随着各个国家对海洋开发的竞争日趋激烈,渔政船的作用愈加重要。出于上述原因,我国近些年来非常重视渔政船的发展。因此对渔政船的优化设计进行研究是非常必要的。出于执行任务的需要,快速性是渔政船的最重要的性能。船舶的快速性通常包括阻力和推进两大部分。本文即从这两方面出发,对渔政船的快速性进行优化设计,为实际的设计工作提供参考依据。通过船体型线的优化设计,可以有效降低船舶的阻力,从而提高其快速性。从快速性的特点上来看,渔政船普遍属于高速船。在高速船的阻力构成中,兴波阻力占有很大的比例。因此以势流兴波理论为基础,对渔政船进行型线优化是较为适合的方法。本文分别以Michell积分法和Rankine源法为基础,在主尺度不变的前提下,对某300t渔政船进行了首部型线优化。目标函数取为实船的总阻力。其中兴波阻力分别应用Michell积分法和Rankine源法进行计算,优化方法采用非线性规划法。最终,在理论上得到了总阻力降低的改良船型。在推进方面,主要是基于螺旋桨的图谱设计,在主机和齿轮箱型号不变的情况下,选取更好的推进方案。主机不变,意味着主机功率不变。齿轮箱的型号已经选定,但是可以选择不同的减速比,以改变螺旋桨的转速。螺旋桨的种类选择常用的MAU桨和B系列螺旋桨,限制直径也可以调整。本文最终选定了螺旋桨效率较高而又不超出图谱范围的方案作为最终的推进方案。最后,把两个方面的工作相结合,选择阻力性能得到改良的新船型和选定的推进方案,通过螺旋桨的图谱设计估算新方案下实船的航速。结果证明上述工作在理论上实现了渔政船快速性能的提高。
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