《表1 优化船与母型船阻力对比值》

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《基于水动力性能优化的船型设计研究进展》


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通过多目标遗传算法得到优化解集,即Pareto前沿(如图20),图中f 1,f 2和f 3分别为Fr=0.22,0.27和0.32航速下阻力的变化量,该结果与文献[64]所得结果基本一致。从中选择三个优化船型(如图21和图22)进行分析;优化船型前半船变形一致,首部稍有区别:优化船3首部上翘;后半船变化不一样,靠近船中部分优化船1和2较母型船变肥大,而船尾部分基本一致,变瘦。通过naoe-FOAM-SJTU数值求解,得到阻力大小、自由面波形图、压力分布图和尾部伴流图等。从表1可以看出,低航速下,总阻力值并没有得到改善反而增加,这主要因为势流计算没有考虑黏性,而低航速船舶所受阻力主要还是黏性阻力。而对于Fr=0.27和0.32时可以看出总阻力得到最大降幅分别为:-4.80%和-10.75%,并且两航速下的最优船型一致,这和前面的灵敏度分析结果一致。从自由面波形图23可见,优化船型在Fr=0.22下的波形基本没有变化,而在Fr=0.27和0.32下自由面波高明显降低,优化船3最明显;从压力分布图24可见,高压峰值增加,低压值降低,纵向压力梯度减小。