1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê

158 11 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 158
Dung lượng 4,98 MB

Nội dung

Những đóng góp mới của luận án: Ứng dụng CFD để tính sức cản của một loại tàu cụ thể với độ chính xác mong đợi, trên cơ sở đảm bảo độ chính xác của các thông số đầu vào của lời giải CFD gồm mô hình hình học 3D và các thông số mô phỏng là các kích thước của miền tính và các hệ số của mô hình rối phù hợp với tàu tính toán. Bổ sung, hoàn thiện phương pháp thiết kế mũi quả lê bằng các đồ thị của Kracht, trên cơ sở đề xuất các giải pháp thiết kế mũi quả lê cho tàu tính toán có hệ số béo nằm ngoài phạm vi áp dụng của đồ thị này, xây dựng đường biên dạng và tích hợp quả lê tính toán vào phần thân tàu đảm bảo tính trơn đều giữa hai bề mặt tiếp giáp, đồng thời không làm thay đổi hình dạng và các thông số quả lê đã xác định. Xây dựng mô hình toán và phương pháp tối ưu hóa hình dạng mũi quả lê tàu cá, bao gồm xây dựng hàm đa mục tiêu theo các chế độ làm việc điển hình của tàu cá, phân tích, lựa chọn phạm vi thay đổi các biến thiết kế và các điều kiện ràng buộc, phương pháp giải bài toán tối ưu mũi quả lê dựa trên CFD và mô hình thay thế.

Ngày đăng: 12/05/2022, 12:47

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Couch and Moss (2013), Application of Large Protruding Bulbs to Ships of High Block Coefficient, SNAME Transactions Sách, tạp chí
Tiêu đề: Application of Large Protruding Bulbs to Ships of High Block Coefficient
Tác giả: Couch and Moss
Năm: 2013
[2] Bertram V., Schneekluth. H. (1998), Ship Design for Efficiency and Economy, Elsevier, ISBN 9780080517100 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ship Design for Efficiency and Economy
Tác giả: Bertram V., Schneekluth. H
Năm: 1998
[3] Larrie D. Ferreiro (2011), The Social History of the Bulbous Bow, In Johns Hopkins University Press, Technology and Culture, Vol.52,pp. 335–359 Sách, tạp chí
Tiêu đề: The Social History of the Bulbous Bow
Tác giả: Larrie D. Ferreiro
Năm: 2011
[4] A.A. Aksenov Capvidia, A.V. Pechenyuk Digital, Vučinić Vrije (2015), Ship hull form design and optimization based on CFD, Towards Green Marine Technology and Transport – Guedes Soares, © 2015 Taylor & Francis Group, London, ISBN 978-1-138-02887-6 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ship hull form design and optimization based on CFD
Tác giả: A.A. Aksenov Capvidia, A.V. Pechenyuk Digital, Vučinić Vrije
Năm: 2015
[5] Bengt Andersson, Ronnie Andersson, Love Hakansson, Mikael Mortensen, Rahman Sudiyo, Berend van Wachem (2012), Computational Fluid Dynamics for Engineers, Cambridge University Press Sách, tạp chí
Tiêu đề: Computational Fluid Dynamics for Engineers
Tác giả: Bengt Andersson, Ronnie Andersson, Love Hakansson, Mikael Mortensen, Rahman Sudiyo, Berend van Wachem
Năm: 2012
[6] Joel H. Ferziger, Milovan Peric (2002), Computational Methods for Fluid Dynamics, ISBN 3-540-42074-6 Springer-Verlag Berlin Heidelberg NewYork Sách, tạp chí
Tiêu đề: Computational Methods for Fluid Dynamics
Tác giả: Joel H. Ferziger, Milovan Peric
Năm: 2002
[7] Lattice Boltzmann (2011), Method for Fluid Simulations, Yuanxun Bill Bao & Justin Meskas, April 14, 2011 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Method for Fluid Simulations
Tác giả: Lattice Boltzmann
Năm: 2011
[8] S. G. Rigby, D. Nicolaou, J. L. Sproston, and A. Millward (2001), Numerical Modeling of the water flow around ship hulls, Department of Engineering, The University of Liverpool, Liverpool, U.K. Journal of Ship Research, Vol.45, No. 2, June 2001, pp-94 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Numerical Modeling of the water flow around ship hulls
Tác giả: S. G. Rigby, D. Nicolaou, J. L. Sproston, and A. Millward
Năm: 2001
[9] Chao LI, Yongsheng WANG, Jihua Chen (2016), Study on the shape parameters of bulbous bow of tuna longline fishing vessel, International Conference on Energy and Environmental Protection (ICEEP 2016) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Study on the shape parameters of bulbous bow of tuna longline fishing vessel
Tác giả: Chao LI, Yongsheng WANG, Jihua Chen
Năm: 2016
[10] J.G.Hayes and Engvall (1969), Computer-aided studies of fishing boat hull re- sistance, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome Sách, tạp chí
Tiêu đề: Computer-aided studies of fishing boat hull re-sistance
Tác giả: J.G.Hayes and Engvall
Năm: 1969
[11] Jan-Olof Traung (1965), Fising Boat Tank Test, Food and Agriculture Organi- zation of the United Nations Sách, tạp chí
Tiêu đề: Fising Boat Tank Test
Tác giả: Jan-Olof Traung
Năm: 1965
[12] Doust D.Y. and O’Bien (1965), Resistance and Propulsion of Trawlers, North East Coast Institute of Engineers and Shipbuilders Trans., Vol 5, Part 7 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Resistance and Propulsion of Trawlers
Tác giả: Doust D.Y. and O’Bien
Năm: 1965
[13] Jeff W. Hoyle (1985), Optimization of Bow-Bulb Forms for Resistance and Seakeeping Characteristics: A comparison of existing computer software - Predictions Methods with Experimental Results, U.S.N.A. Trident Scholar project report; no. 132 (1985), U. S. Naval Academy, Annapolis, Maryland Sách, tạp chí
Tiêu đề: Optimization of Bow-Bulb Forms for Resistance and Seakeeping Characteristics: A comparison of existing computer software - Predictions Methods with Experimental Results
Tác giả: Jeff W. Hoyle (1985), Optimization of Bow-Bulb Forms for Resistance and Seakeeping Characteristics: A comparison of existing computer software - Predictions Methods with Experimental Results, U.S.N.A. Trident Scholar project report; no. 132
Năm: 1985
[14] R.Shama, O.P.Sha (2008), Practical Hydrodynamic Design of Bulbous Bows for Ship, Naval Engineering Journal Vol.117, No.1, pp.57-76 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Practical Hydrodynamic Design of Bulbous Bows for Ship
Tác giả: R.Shama, O.P.Sha
Năm: 2008
[15] T.Inui. T.Takahei , M.Kumano (1960), Wave profile measurements on the wave making characteristics of the bulbous bow, Journal of Zosen Kiokai, pp.39-51 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Wave profile measurements on the wave making characteristics of the bulbous bow
Tác giả: T.Inui. T.Takahei , M.Kumano
Năm: 1960
[16] Chen, P.F, Huang, C.H, Fang, M.C, Chou, J.H (2006), An Inverse Design Ap- proach in Determining the Optimal Shape of Bulbous Bow with Experimental Verification, Journal of Ship Research, Vol.50, No.1, pp.1-14 Sách, tạp chí
Tiêu đề: An Inverse Design Ap-proach in Determining the Optimal Shape of Bulbous Bow with Experimental Verification
Tác giả: Chen, P.F, Huang, C.H, Fang, M.C, Chou, J.H
Năm: 2006
[17] M. Kracht (1978), Design of Bulbous Bows, SNAME Transactions, Vol. 86, pp. 197-217 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Design of Bulbous Bows
Tác giả: M. Kracht
Năm: 1978
[18] M.Kracht (1970), A Theoretical Contribution to the Wave-Resistance Problem of Ship-Bulb Combinations: Verification of the Negativeness of the Interac- tion Term, Journal of Ship Research, Vol.14, No.1 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A Theoretical Contribution to the Wave-Resistance Problem of Ship-Bulb Combinations: Verification of the Negativeness of the Interac-tion Term
Tác giả: M.Kracht
Năm: 1970
[19] Smith, Salvesen (1970), Comparison of ship-motion theory and experiment for destroyer with large bulb, Journal of Ship Research, Vol.14, No.1, pp.67-76 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Comparison of ship-motion theory and experiment for destroyer with large bulb
Tác giả: Smith, Salvesen
Năm: 1970
[20] Yu Lu, Xin Chang and An-kang Hu (2016), A hydrodynamic optimization design methodology for a ship bulbous bow under multiple operating conditions, Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, Vol.10, No.1, pp. 330-345 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A hydrodynamic optimization design methodology for a ship bulbous bow under multiple operating conditions
Tác giả: Yu Lu, Xin Chang and An-kang Hu
Năm: 2016

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.2. Hình dạng mũi quả lê kiểu ống trụ tròn - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 1.2. Hình dạng mũi quả lê kiểu ống trụ tròn (Trang 31)
Hình 1.4. Sức cản tàu có gắn quả lê phía mũi - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 1.4. Sức cản tàu có gắn quả lê phía mũi (Trang 32)
Hình 1.6. Các phƣơng án thiết kế mũi quả lê - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 1.6. Các phƣơng án thiết kế mũi quả lê (Trang 36)
Các biến thiết kế và các phƣơng án hình học của quả lê đƣợc liệt kê ở Bảng 1.2, còn kết quả của hàm mục tiêu tối ƣu và các điều kiện ràng buộc cho ở Bảng 1.3 [26] - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
c biến thiết kế và các phƣơng án hình học của quả lê đƣợc liệt kê ở Bảng 1.2, còn kết quả của hàm mục tiêu tối ƣu và các điều kiện ràng buộc cho ở Bảng 1.3 [26] (Trang 41)
Bảng 1.2. Kết quả tối ƣu hóa của các biến thiết kế - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Bảng 1.2. Kết quả tối ƣu hóa của các biến thiết kế (Trang 41)
Hình 1.14. Đƣờng cong sức cản tổng của tàu nghiên cứu [28] - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 1.14. Đƣờng cong sức cản tổng của tàu nghiên cứu [28] (Trang 42)
(a) Đƣờng hình tàu sau tối ƣu hóa (b) Đƣờng hình tàu ban đầu - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
a Đƣờng hình tàu sau tối ƣu hóa (b) Đƣờng hình tàu ban đầu (Trang 43)
Thiết kế mũi quả lê mới cho tàu, đặt mũi quả lê vào vị trí trƣớc mũi (Hình 1.18) - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
hi ết kế mũi quả lê mới cho tàu, đặt mũi quả lê vào vị trí trƣớc mũi (Hình 1.18) (Trang 44)
Sau khi đƣa gắn mũi quả lê vào thân tàu có dạng nhƣ trình bày tại Hình 1.19, trong đó hình trên là tàu ban đầu (original) và hình dƣới (case 1) là có mũi quả lê [28] - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
au khi đƣa gắn mũi quả lê vào thân tàu có dạng nhƣ trình bày tại Hình 1.19, trong đó hình trên là tàu ban đầu (original) và hình dƣới (case 1) là có mũi quả lê [28] (Trang 45)
Hình 2.3. Sơ đồ khối giải bài toán tính sức cản phù hợp với tàu nghiên cứu - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 2.3. Sơ đồ khối giải bài toán tính sức cản phù hợp với tàu nghiên cứu (Trang 66)
Hình 2.5. Đồ thị sức cản của mẫu tàu FAO72 ở các trƣờng hợp thử nghiệm - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 2.5. Đồ thị sức cản của mẫu tàu FAO72 ở các trƣờng hợp thử nghiệm (Trang 71)
Hình 2.6. Đồ thị sức cản của mẫu tàu FAO75 ở các trƣờng hợp thử nghiệm - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 2.6. Đồ thị sức cản của mẫu tàu FAO75 ở các trƣờng hợp thử nghiệm (Trang 73)
2.2.2. Xây dựng mô hình 3D và tính sơ bộ sức cản của tàu tính toán - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
2.2.2. Xây dựng mô hình 3D và tính sơ bộ sức cản của tàu tính toán (Trang 74)
(3) Kiểm tra độ chính xác của mô hình 3D - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
3 Kiểm tra độ chính xác của mô hình 3D (Trang 76)
Bảng 2.6. Các phƣơng án kích thƣớc không gian miền tính Phƣơng án - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Bảng 2.6. Các phƣơng án kích thƣớc không gian miền tính Phƣơng án (Trang 80)
Hình 2.13. Kích thƣớc không gian miền tính phù hợp với tàu tính toán - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 2.13. Kích thƣớc không gian miền tính phù hợp với tàu tính toán (Trang 81)
Bảng 2.13. So sánh kết quả tính sức cản tàu FAO72 từ XFlow và từ thử mô hình ở trƣờng hợp thử nghiệm II - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Bảng 2.13. So sánh kết quả tính sức cản tàu FAO72 từ XFlow và từ thử mô hình ở trƣờng hợp thử nghiệm II (Trang 90)
Hình 3.5. Cách xác định hệ số mặt cắt ngang và hệ số cạnh bên của quả lê - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 3.5. Cách xác định hệ số mặt cắt ngang và hệ số cạnh bên của quả lê (Trang 95)
Hình 3.7. Đồ thị thiết kế quả lê của Kracht ở hệ số béo CB= 0.70 - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 3.7. Đồ thị thiết kế quả lê của Kracht ở hệ số béo CB= 0.70 (Trang 98)
Kết quả tính đƣợc tổng hợp lại trong Bảng 3.5. - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
t quả tính đƣợc tổng hợp lại trong Bảng 3.5 (Trang 103)
Hình 3.13. Hiệu chỉnh các đƣờng sƣờn để tạo biên dạng ngang của quả lê - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 3.13. Hiệu chỉnh các đƣờng sƣờn để tạo biên dạng ngang của quả lê (Trang 106)
Hình 3.17 là đƣờng hình tàu FAO75 sau khi tích hợp quả lê thiết kế theo đồ thị - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 3.17 là đƣờng hình tàu FAO75 sau khi tích hợp quả lê thiết kế theo đồ thị (Trang 109)
trong phạm vi 0.03  CLPR  0.04 đƣợc giới hạn bởi hai đƣờng tô đậm trên Hình 3.19, - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
trong phạm vi 0.03  CLPR  0.04 đƣợc giới hạn bởi hai đƣờng tô đậm trên Hình 3.19, (Trang 113)
- Bƣớc 2: Chọn điểm mới x’ chƣa đƣợc tính và dựa vào mô hình thay thế đã xây dựng - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
c 2: Chọn điểm mới x’ chƣa đƣợc tính và dựa vào mô hình thay thế đã xây dựng (Trang 120)
Hình 3.21. Sơ đồ khối phƣơng pháp tối ƣu hóa mũi quả lê theo mô hình thay thế - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Hình 3.21. Sơ đồ khối phƣơng pháp tối ƣu hóa mũi quả lê theo mô hình thay thế (Trang 122)
Bảng 3.10. Độ thay đổi sức cản tổng của tàu RT (%) tại các phƣơng án thay đổi chiều dài và chiều rộng quả lê ban đầu ở các mớn nƣớc khảo sát - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Bảng 3.10. Độ thay đổi sức cản tổng của tàu RT (%) tại các phƣơng án thay đổi chiều dài và chiều rộng quả lê ban đầu ở các mớn nƣớc khảo sát (Trang 127)
Bảng 3.11. Độ thay đổi công suất có ích của tàu Pe (%) ở các phƣơng án quả lê Phƣơng - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Bảng 3.11. Độ thay đổi công suất có ích của tàu Pe (%) ở các phƣơng án quả lê Phƣơng (Trang 128)
Bảng 3.16. Độ thay đổi sức cản tổng của tàu RT (%) tại các phƣơng án thay đổi chiều dài và chiều cao quả lê ban đầu ở các mớn nƣớc khảo sát - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Bảng 3.16. Độ thay đổi sức cản tổng của tàu RT (%) tại các phƣơng án thay đổi chiều dài và chiều cao quả lê ban đầu ở các mớn nƣớc khảo sát (Trang 133)
Bảng 3.17. Giá trị Pe (%) ở các phƣơng án thay đổi chiều dài – chiều cao quả lê Phƣơng - Ứng dụng phương pháp tính toán động lực học lưu chất (CFD) trong tối ưu hóa hình dạng mũi tàu quả lê
Bảng 3.17. Giá trị Pe (%) ở các phƣơng án thay đổi chiều dài – chiều cao quả lê Phƣơng (Trang 134)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

MÔ HÌNH VÀ PHƢƠNG PHÁP TỐI ƢU HÓA MŨI QUẢ LÊ TÀU CÁ 1.Mô hình bài toán tối ƣu hóa tổng quát Biến thiết kế Phƣơng pháp giải bài toán tối ƣu hóa mũi quả lê Thiết lập ma trận các phƣơng án tính toán quả lê

Chƣơng 4 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

Theo lí thuyết, hiệu suất của quả lê phụ thuộc vào sự giao thoa giữa hệ thống sóng do quả lê tạo ra và hệ thống sóng tàu, do đó, phƣơng án thay đổi đồng thờ DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN TIẾN SĨ Tài liệu tiếng Việt

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w