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一种船用助航翼伞的型谱架构设计方法 

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申请/专利权人:浙江海洋大学

摘要:本发明公开了一种船用助航翼伞的型谱架构设计方法,其特征在于,根据目标船舶型号、尺寸、主机效率、航行阻力以及助航翼伞气动性能等各项数值,依次计算求解出船用助航翼伞的全系列型谱架构表。具体包括:1明确目标船型、稳定航行速度、助航翼伞飞行高度,并计算不同排水量下的船舶阻力;2开展船用柔性翼伞的翼型选型设计,并针对所选翼伞确定气动特性参数;3根据牛顿‑欧拉定律建立目标船型的动力学平衡方程,并求解可得到不同排水量下的适配翼伞总尺寸,进而设计出船用助航翼伞的全系列型谱架构表,实现船用助航翼伞伞衣的系列化、标准化配置,提高使用效率,降低制造成本。

主权项:1.一种船用助航翼伞的型谱架构设计方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤A、根据目标船型排水量Δ0,船长L,船宽B,船吃水T,棱形系数Cp,船中横剖面系数Cm,弗劳德数Fr,雷诺数Re,船体形状,水的密度ρs,标准航行速度v,重力加速度g,水的粘度v,船湿面积S,获得目标船型标准航行阻力系数C0,进而获得目标船型标准航行阻力F0,然后进入步骤B;步骤B、根据目标船型在标准排水量Δ0下的航行阻力F0,根据海军系数法获得目标船型在不同排水量Δt时船舶航行阻力Ft,进而获得无翼伞时船舶主机牵引力Fp,主机功率P,然后进入步骤C;步骤C、根据有翼伞时的节能比k,获得有翼伞时船舶主机功率P′,船舶主机牵引力Fp′,然后进入步骤D;步骤D、对助航翼伞进行选型设计,并根据所选翼伞翼型,获得目标翼伞在不同攻角α、侧滑角β下的气动阻力系数CD,然后进入步骤E;步骤E、基于牛顿-欧拉定律,建立翼伞助航过程中船舶的动力学平衡方程: 其中,m是船舶和翼伞组成系统质量,获得翼伞气动阻力FD,然后进入步骤F;步骤F、根据空气密度ρq,翼伞空速u,获得适配翼伞总面积A,最终,求解出船用助航翼伞的全系列型谱架构表。

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