船舶的流体动力抬升

摘要:船在静止和低速时仅靠浮力支持浮在水面上。随着速度的增加,具有平底设计的船体会在掀起的波浪中迅速过渡为一个升力面。随着速度的进一步增加,船体开始平放在水面上,当速度足够高时,浮力可以忽略不计;水动力升力支撑起船体的重量。一般来说,当流体从后缘分离而不回流(没有涡旋形成)时,流过升力面会产生与流体垂直的力。机翼、水翼、帆和螺旋桨都是升力面的例子。关于平放船体作为升力面的理念在文献中得到了一些争议。我们提供了关于在平放之前产生升力的证据,并且还为高速下(湿表面积大致限制在船尾附近的三角形状)平放V形船体的升力系数提供了实证正确的计算结果。我们的模型遵循我们对完全浸没的三角形水翼升力的计算。一旦水翼穿过水气界面,升力会减小。

作者:Joseph L. McCauley

论文ID:1808.03313

分类:Popular Physics

分类简称:physics.pop-ph

提交时间:2019-02-12

PDF 下载: 英文版 中文版pdf翻译中