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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 邱逢琛(Forng-Chen Chiu) | |
| dc.contributor.author | Chi-Ming Lee | en |
| dc.contributor.author | 李麒銘 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-07T17:29:23Z | - |
| dc.date.copyright | 2020-03-03 | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.date.submitted | 2020-02-04 | |
| dc.identifier.citation | [1] 林守毅,潛體流體動力係數之拘束船模試驗分析,台灣大學工程科學及海洋工程學系碩士論文,2005年7月
[2] 陳祈廷,拘束模型試驗量測分析系統精進與潛艦流體動力係數 試驗驗證探討,台灣大學工程科學及海洋工程學系碩士論文,2019年10月 [3] RODDY R. F. “Investigation of the stability and control characteristics of several configurations of the DARPA SUBOFF model (DTRC model 5470) from captive-model experiments ,“ DTRC/SHD 1298-08, 1990, 1-108. [4] 邱逢琛、陳宣宏,軸對稱潛體流體動力係數之模型試驗分析,NTU-NAOE-Tech. Rept. 487,1995. [5] H. Zhang, Y.-r. Xu, and H.-p. Cai, 'Using CFD software to calculate hydrodynamic coefficients,' Journal of Marine Science and Application, vol. 9, pp. 149-155, 2010. [6] 江宜澤,應用計算流體力學方法探討船舶流體動力係數及操縱性能,台灣大學工程科學及海洋工程學系碩士論文,2015年7月 [7] 張光鑫,潛體流體動力係數拘束模型試驗與計算流力模擬之比較探討,台灣大學工程科學及海洋工程學系碩士論文,2019年4月 [8] Feldman,J.,DTNSRDC “Revised Standard Submarine Equation of Motion,“ DTNSRDC Report SPD-0393-09, 1979. [9] J. Fonfach and C. G. Soares, 'Improving the resistance of a. series 60 vessel with a CFD code,' in V European Conference on Computational Fluid Dynamics, 2010. [10] CFD support, Turbulent Boundary Layer. Retrieved September, 2015, from the World Wide Web: http:www.cfdsupport/OpenFOAM-Training-by-CFD-Support/node270.html [11] Ghassemi H, Yar E. “The Added Mass Coefficient computation of sphere, ellipsoid and marine propellers using Boundary Element Method,” Pol Marit Res 2011;18(1). [12] 劉厚佑,潛艦操縱運動模組化數學模式交互作用係數之探討,台灣大學工程科學及海洋工程學系碩士論文,2018年8月 [13] Salim .M. Salim, and S.C. Cheah, “Wall y+ Strategy for Dealing with Wall-bounded Turbulent Flows” International MultiConference of Engineers and Computer Scientists, 2009 Vol Ⅱ. [14] ANSYS FLUENT Users Guide:ANSYS,Inc.,2010. [15] M. AMABILI.“Nonlinear damping in large-amplitude vibrations: modelling and experiments,”Nonlinear Dynamics, 2018. | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/15289 | - |
| dc.description.abstract | 國立台灣大學工程及海洋工程學系是全國最早建置垂直平面運動機構(Vertical Planar Motion Mechanism;VPMM),執行斜航試驗(Oblique Towing Test)及VPMM等拘束模型試驗(Captive Model Test)量測潛體流體動力係數的系所。本實驗室迄今已先後完成T1軸對稱潛體、AUV-HM1自主式水下載具、仿209型潛艦等拘束模型試驗,藉此量測潛體之流體動力係數,並進而分析其操縱性能。
隨著電腦科技迅速發展,計算流體力學之研究日益精進,許多研究亦企圖使用計算流體力學模擬潛體運動來替代拘束模型試驗,求其流體動力係數,以期節省進行拘束模型試驗所需的時間與經費。 本研究在上述背景下,以計算流體力學工具進行仿209型潛艦模型的斜航試驗、等加速度運動及垂直平面運動試驗數值模擬,計算其流體動力並分析流體動力係數及其操縱性能,並與本實驗室於民國九十四年[1]及民國一零八年[2]進行之拘束模型試驗結果進行比較,探討數值模擬與實驗結果之間的差異,確認了數值模擬在流體動力係數計算及安定性能評估上與文獻[2]實驗分析結果有相近的趨勢。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | Department of engineering science and ocean engineering (ESOE) in National Taiwan University was the first department in Taiwan that established Vertical Planar Motion Mechanism(VPMM) system and the first department developing the captive model tests including oblique towing test and VPMM test for a submerged body. Maneuvering and control laboratory of ESOE has subsequently carried out the captive model tests of T1 axisymmetric submerged body, AUV-HM1 autonomous underwater vehicle, and type 209 submarine model to measure their hydrodynamic forces, and then further analyzed the hydrodynamic coefficients and maneuvering performance.
Due to the quick progression in computer science, researches of computational fluid dynamics (CFD) have been increasing refined, as a result, there are more and more labs trying to replace the captive model tests with CFD to save much expense. In the background of the previous statements, this thesis applies CFD to simulate type 209 submarine conducting oblique towing test and VPMM test to analyze its hydrodynamic coefficients, and this thesis would compare the CFD results with experiment results which were conducted in 2005 and 2019., This research would investigate the difference among them and evaluate the reliability of CFD and experiments, in order to be helpful for establishing a more reliable VPMM system. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-07T17:29:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-109-R06525020-1.pdf: 3562542 bytes, checksum: d2946ad7633666ed025ddb8fd0fdd6e6 (MD5) Previous issue date: 2020 | en |
| dc.description.tableofcontents | 致謝 1
摘要 2 ABSTRACT 3 目錄 4 圖目錄 7 表目錄 10 符號說明 13 第一章 緒論 16 1-1 研究背景與目的 16 1-2 研究方法 16 1-3 文獻回顧 17 第二章 船舶操縱運動方程式 18 2-1 座標系統及基本假設 18 2-2 操縱運動方程式 18 2-2-1 潛體動能 19 2-2-2 流體動能 21 2-2-3 線性操縱運動方程式 22 2-3 線性操縱運動反應模式 25 2-4 安定性判別式 25 第三章 流體動力數值計算方法 27 3-1 統御方程式 27 3-1-1 連續性方程式 27 3-1-2 動量守恆方程式 27 3-2 紊流模型 27 3-2-1 Realizable k-ε模型 28 3-3 數值計算方法 30 3-3-1 離散方程式 30 3-3-2 壓力控制方程式 30 3-4 壁面函數 30 第四章 供試潛體 33 第五章 等加速度運動模擬計算 36 5-1 附加質量擬合公式 36 5-2 計算方法 36 5-2-1 入流加速度法 37 5-2-2 數值方法條件 37 5-3 球體附加質量計算與驗證 38 5-4 仿209型潛艦模型附加質量計算 39 第六章 垂直平面運動試驗之流體動力係數計算 41 6-1 網格建構 43 6-1-1 網格計算域設定 43 6-1-2 壁面函數及y+設定 46 6-1-3 網格結構 49 6-1-4 網格密度設定 50 6-2 數值方法 51 6-2-1 數值方法設定 51 6-2-2 計算時步設定 52 6-3 Pure heave模擬計算 53 6-3-1 橢球體附加質量計算與驗證 53 6-3-2 模擬計算結果與分析 54 6-4 Pure pitch模擬計算 60 6-4-1 橢球體附加慣性矩計算與驗證 60 6-4-2 模擬計算結果與分析 61 6-5 Combined motion模擬計算 66 6-5-1 模擬計算結果與分析 66 第七章 斜航試驗模擬計算 73 7-1 計算域及網格結構 73 7-2 數值方法 73 7-3 模擬計算結果與分析 73 第八章 流體動力係數與運動頻率關係探討 85 8-1 流體動力係數與ω'關係 86 8-1-1 m'z隨ω'變化關係 86 8-1-2 Z'w隨ω'變化關係 87 8-1-3 M'w隨ω'變化關係 89 8-1-4 J'yy隨ω'變化關係 92 8-1-5 Z'q隨ω'變化關係 93 8-1-6 M'q隨ω'變化關係 94 8-1-7 本研究最終分析出無動態效應之流體動力係數 95 第九章 安定性能分析 98 第十章 結論與展望 102 10-1 結論 102 10-2未來展望 103 參考文獻 104 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 斜航試驗 | zh_TW |
| dc.subject | 拘束模型試驗 | zh_TW |
| dc.subject | 流體動力係數 | zh_TW |
| dc.subject | 計算流體力學 | zh_TW |
| dc.subject | 垂直平面運動試驗 | zh_TW |
| dc.subject | VPMM | en |
| dc.subject | type 209 submarine | en |
| dc.subject | captive model test | en |
| dc.subject | CFD | en |
| dc.subject | hydrodynamic coefficient | en |
| dc.title | 應用計算流體力學方法分析仿209型潛艦流體動力係數之探討 | zh_TW |
| dc.title | Study on the Hydrodynamic Coefficients of Simulated Type 209 Submarine by Applying CFD Method | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 108-1 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 蔡進發(Jing-Fa Tsai),辛敬業(Ching-Yeh Hsin),陳建宏(Jiahn-Horng Chen) | |
| dc.subject.keyword | 拘束模型試驗,流體動力係數,計算流體力學,垂直平面運動試驗,斜航試驗, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | VPMM,captive model test,CFD,type 209 submarine,hydrodynamic coefficient, | en |
| dc.relation.page | 105 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201904273 | |
| dc.rights.note | 未授權 | |
| dc.date.accepted | 2020-02-04 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 工程科學及海洋工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位: | 工程科學及海洋工程學系 | |
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