引氣槽減阻特性的數值研究

蔣一,孫寒冰,鄒勁,胡安康

(哈爾濱工程大學 船舶工程學院，黑龍江 哈爾濱 150001)

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引氣槽減阻特性的數值研究

蔣一,孫寒冰,鄒勁,胡安康

(哈爾濱工程大學 船舶工程學院，黑龍江 哈爾濱 150001)

摘要：為了考察三體滑行艇的引氣槽在高航速下的減阻效果，采用數值手段模擬了不同三體滑行艇模型在容積弗勞德數從3.14到5.83的靜水直航運動。通過計算值與試驗值的對比，驗證了數值方法的有效性。計算結果表明，相比于無引氣槽模型，引氣槽內凹所形成的拱度增大了斷級后空穴的范圍，減少了航行中的摩擦阻力；引氣槽在Fr≥4.93的航速下有著較好的減阻效果，最大減阻收益為5.9%。降低引氣槽拱度后，空穴范圍變小，阻力性能變差；而增大引氣槽拱度在容積弗勞德數從4.04到4.93時阻力有所降低，但空穴范圍仍較原模型要小。

關鍵詞：引氣槽；三體滑行艇；數值模擬；拱度；空穴；減阻

三體滑行艇是一種特殊的滑行艇艇型，其艇體由一個寬大的主艇體和兩個細長的側片體所構成，主艇體與片體所共同圍成的部分為槽道；與常規滑行艇不同的是，三體滑行艇在進入滑行階段之后，隨著艇體的抬升，槽內逐漸呈通氣狀態，其內部空氣受興波與槽道壁面的擠壓作用而產生一定的氣墊升力[1]，因此在高航速下艇體的滑行是水動升力與氣動升力共同作用的結果。而槽道處于通氣狀態時所造成的阻力很小，故在高航速下三體滑行艇的阻力主要由主艇體部分產生[2]。

為了改善三體滑行艇在高速下的阻力性能，有關研究人員采用在主艇體上設置斷級[3]的方式來達到減阻的目的；……