[发明专利]一种船尾适配型压浪板的设计方法

说明书

本发明公开了一种船尾适配型压浪板的设计方法，包括：确定压浪板的最大允许长度和最大允许宽度；确定船底尾端界线；选取横向位置，截取多条船体纵剖线；选取船尾纵剖线去流段和船体尾端面纵剖线下段；确定船尾纵剖线去流段的纵向去流方向；设计船尾纵剖线板厚延伸段和压浪板延伸段；为船尾纵剖线压浪板延伸段设计压浪角；确定船尾起始界线和尾端界限；把全部船尾纵剖线压浪板延伸段、压浪板起始界线和压浪板尾端界线组成一个三维光顺曲面；应用模型试验或者数值模拟方法优化压浪板的长度、宽度和压浪角度。本发明设计的船尾适配型压浪板，在任意横向位置处都与船体线型构成合适的压浪角度，可最大程度地发挥压浪作用，具有更好的减阻效果。

技术领域

本发明涉及船尾压浪板的技术领域，尤其涉及一种船尾适配型压浪板的设计方法。

背景技术

在船尾加装压浪板是中、高速船舶上常用的一种简便有效的减阻装置，其减阻作用主要来源于对船尾兴波的抑制和对船舶航行姿态的调节。当前船舶行业内关于船尾压浪板的设计普遍采用一种较为简易的方法，按此方法设计的简易型船尾压浪板在几何外形上的一个典型特点是：当船舶无横倾静浮时，在不同船宽位置处，此类船尾压浪板下表面的纵向轮廓线相对水平线的下压角保持固定值。对于尾部曲面较为平坦的船型，不同船宽位置的纵剖线在尾封板处相对水平线的纵向去流角差异较小，采用所述简易设计方法设计的船尾压浪板，一般可取得较好的减阻效果。

但对于纵剖线在尾封板处相对水平线的纵向去流角沿船宽方向变化较大的船型，如果仍然采用所述简易设计方法设计的船尾压浪板，则在尾封板处纵剖线纵向去流方向相对水平线为下压趋势的宽度范围内，压浪板对前方来流的下压作用被削弱甚至可能丧失压浪作用；而在尾封板处纵剖线纵向去流方向相对水平线为上扬趋势的宽度范围内，在纵剖线去流端的上扬角度明显变大的区域，压浪板对前方来流的下压作用被明显加强，导致压浪板自身阻力明显增大，从而削弱其减阻效果甚至可能最终引起总阻力的增大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的与船尾线型适配的压浪板设计方法。

按本发明的设计方法设计的船尾压浪板，不仅可更好地适用于纵剖线在尾封板处的纵向去流角沿船宽方向变化较小的中、高速船型，而且对于纵剖线在尾封板处的纵向去流角沿船宽方向变化较大的中、高速船型，采用本发明的设计方法设计船尾压浪板，可获得更佳的减阻效果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种船尾适配型压浪板的设计方法，包括如下步骤：

步骤S1：确定船尾压浪板的最大允许长度和最大允许宽度；

步骤S2：提供目标船型船体线型的三维几何模型图，在所述船体线型的三维几何模型图上选取船体尾端面下方与船底面后方在所述最大允许宽度范围内的交线，所述交线称为船底尾端界线；

步骤S3：在所述最大允许宽度范围内，广泛选取多个典型横向位置，截取多条船体纵剖线；

步骤S4：对每一条所述船体纵剖线，选取其位于船底面上与所述船底尾端界线相交的一段线段，称之为船尾纵剖线去流段；选取其位于船体尾端面上与所述船底尾端界线相交的一段直线段，称之为船体尾端面纵剖线下段；

步骤S5：确定每一条所述船尾纵剖线去流段在与所述船底尾端界线的交点处的切线方向，所述切线方向称为船尾纵剖线去流段的纵向去流方向，其与水平线的交角称为船尾纵剖线去流段的纵向去流角；

步骤S6：使每一条所述船尾纵剖线去流段在与所述船底尾端界线的交点处沿所述船尾纵剖线去流段的纵向去流方向延伸一定长度，所述船尾纵剖线的延伸段在其对应的船体纵剖面内向船体尾端面纵剖线下段垂直方向投影的长度等于实船尾封板的板厚，将所述船尾纵剖线的延伸段称为船尾纵剖线板厚延伸段；