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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林宗融
研究生(外文):Tsung-Jung Lin
論文名稱:自由水面下二維水翼水動力性能之分析
論文名稱(外文):Performance Analysis of Two-Dimensional Hydrofoil under free surface
指導教授:郭真祥郭真祥引用關係
指導教授(外文):Jen-Shiung Kouh
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:造船及海洋工程學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2000
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:二維水翼自由水面雙重模式
外文關鍵詞:two-dimensional hydrofoilfree surfacedouble model
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本文的目的是發展一以速度勢為基礎(potential-based)的小板法,計算二維水翼在自由水面影響下之穩定勢流場,其中在表示翼形表面的小板上分佈定值偶流(doublet),另外在雙重模式(double model)下的對稱靜水面的小板上分佈定值源流(source),而在翼形表面之邊界條件是以Dirichlet 邊界條件取代Neumann邊界條件,自由水面邊界條件則是以經過簡化的線性邊界條件表示,數值上是採用上游四點差分法處理,藉由上述二種邊界條件可建立求解翼形表面上偶流強度與自由水面上源流強度之線性聯立方程式,如此整個翼形周圍勢流場得以完全決定。最後考慮在自由水面下不同的佛勞得數(Froude number)值與不同的沒水深度情況下,計算壓力、升力及阻力等性能係數以及自由水面波形,以了解自由水面效應對於這些特性的影響。另外,為驗證所發展之數值方法與電腦程式之可靠性與實用性,將計算結果與其他學者之計算或實驗資料比較,定量上及定性上皆有相當程度的一致性。
The purpose of this paper is to develop a potential based panel method for determining the steady potential flow about two-dimensional hydrofoil under free surface. The method uses constant-strength doublets density distribution over the body surface and thereby Dirichlet type boundary condition is used instead of Neumann type condition. On the undisturbed free surface sources density used to meet the free surface and free surface condition is linearized in terms of double-model approach and is discretized by a one-side, upstream, four-point finite difference operator. After solving the doublets on the foil and sources on the free surface, the numerical results of pressure, lift and drag coefficients and also wave profiles can then be calculated of Froude number and depth of submergence to demonstrate the influence of free surface effects on performance of the hydrofoil. Furthermore, present developed method has verified by comparing with existing experimental and calculated data results by others. The comparison results show a good agreement with those present in another investigation.
第一章 前言…………………………………………………1
第二章 理論基礎……………………………………………3
2-1 統御方程式……………………………………………3
2-2 邊界條件………………………………………………4
2-3 性能係數………………………………………………8
第三章 數值方法與離散化…………………………………10
3-1 勢流場………………………………………………10
3-2 雙重模式……………………………………………10
3-3 自由水面效應………………………………………11
3-4 自由水面邊界條件…………………………………15
第四章 計算結果與討論……………………………………20
4-1 計算程式收斂性探討………………………………20
4-2 數值方法之驗證……………………………………21
4-2-1 厚度為12% 之對稱性Joukowski水翼……21
4-2-2 NACA4412翼形……………………………23
4-3 自由水面效應對水翼水動力性能之討論…………24
4-3-1 沒水深度比對水動力性能的影響…………24
4-3-2 佛勞得數對水動力性能的影響……………25
第五章 結論…………………………………………………60
[1] Dawson, C. W., “A practical computer method for solving ship-wave problems”, Second International Conference on Numerical Ship Hydro-dynamics, Berkeley., 1977, pp. 30-38.
[2] 何俊賢,「任意高階小板法於船舶興波阻力計算之應用」,國立臺灣大學造船及海洋工程學研究所博士論文,民國八十七年。
[3] 郭志昌,「以B木條曲線為函數基礎之高階小板法」,國立臺灣大學造船及海洋工程學研究所碩士論文,民國八十二年。
[4] Parkin, B. R., Perry, B., Wu, T. Y., “Pressure Distribution on a Hydrofoil Running near the Water Surface”, Journal of Applied Physics, Vol. 27, 1956, pp. 232-240.
[5] Giesing, J. P., Smith, A. M. O., “Potential flow about two-dimensional hydrofoils”, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 28, 1967, pp. 113-129.
[6] Yeung, R. W., Bouger, Y. C., “Hybrid integral-equation method for the steady ship-problem”, Second International Conference on Numerical Ship Hydro-dynamics, Berkeley., 1977, pp. 160-175.
[7] Bal, S., “A potential based panel method for 2-D hydrofoils”, Ocean Engineering 26, 1999, pp. 343-361.
[8] Salvesen, N., “ On high-order wave theory for submerged two-dimension bodies”, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 38, 1969, pp. 415-432.
[9] Kennell, C., Plotkin, A., “A second-order theory for the potential flow about thin hydrofoils”, Journal of Ship Research Vol. 28, 1984, pp. 55-64.
[10] Bai, K. J., Han, J. H., “A localized finite-element method for the non-linear steady waves due to a two-dimensional hydrofoil”, Journal of Ship Research, Vol. 38, 1994, pp. 42-51.
[11] 吳聰能,「不可壓縮流中二維噴流襟翼之研究」,國立臺灣大學機械工程學研究所博士論文,民國七十八年。
[12] 趙修武,「有限沒水深度在高佛氏數下對二維水翼之水動力係數影響之數值計算與解析」,第六屆全國計算流體力學學術研討會,民國八十八年,656-661頁。
[13] Lamb, H., “Hydrodynamics”, Dover Publications, 1945.
[14] Katz, J., Plotkin, A., “Low-Speed Aerodynamics From Wing Theory to Panel Methods”, McGraw-Hill, New York, 1991.
[15] Morino, L., Kuo, C.-C., “Subsonic Potential Aero-dynamics for Complex Configurations: A General Theory,” AIAA, Vol. 12, 1974, pp. 191-197.
[16] 黃崇智,Smith A. M. O.,「小板計算法」,國立臺灣大學造船工程研究所,民國七十九年。
[17] 柯永澤,楊國誠,陳新芳,「應用偶流高階小板法於勢流場之計算」,中國造船即輪機工程學刊,第十五卷第一期,民國八十五年,59-69頁。
[18] Abbott, I. H., Doenhoff, I. H., “Theory of Wing Sections”, Dover, New York, 1957.
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