船用翼理论PDF电子书下载

第一章　船用翼概论 1

§1　船用翼 1

§2　翼和翼剖面几何参数 2

一、NACA翼型 4

二、其他翼型 6

三、理论翼型 6

§3　船用翼的流体动力特性 8

一、升力特性 9

二、阻力特性 13

三、俯仰力矩和压力中心位置 14

四、水翼剖面空化水动力学特性 17

§4　翼型数据 21

一、NACA翼型 21

二、E翼型系列 22

三、其他翼型系列 28

§5　流体对物体作用力计算公式 30

§1薄翼理论 39

一、基本概念 39

第二章　翼剖面理论 39

二、升力问题涡层模型求解法 40

三、薄翼厚度问题源汇模型求解法 43

四、薄翼问题解析解 45

五、薄翼的前缘吸力 49

§2　任意翼剖面绕流Theodorsen方法 50

一、Theodorsen方法 50

二、求解方法及计算步骤 54

一、面元方法概述 57

§3　翼剖面计算的面元方法 57

二、源汇和涡组合的面元法 59

三、涡层分布面元法 62

§4　翼剖面粘性修正边界层计算 65

一、边界层方程 66

二、层流边界层Thwaites方法 68

三、湍流边界层Head方法 69

四、湍流边界层Truckenbrodt方法 70

§5　粘性／无粘性（含分离流）相互作用的计算 71

一、含分离流的势流解 71

二、粘性／无粘性相互作用计算 74

§6　翼剖面设计 77

一、问题提法 77

二、Lighthill方法 79

三、面元法设计 82

四、多点设计Eppler方法 83

五、优化设计法 88

§7　近自由表面二维水翼势流解 89

一、高速和低速的两种极限 89

二、线性理论及面元计算法 91

三、Rankine源计算法 94

§8　二维水翼Euler/N-S方程数值解法 99

一、问题概述 99

二、直角坐标中Euler方程数值解 100

三、贴体坐标中N-S方程数值解 104

§9　水翼剖面局部空泡和超空泡绕流计算 108

一、边值问题 108

二、奇点分布面元求解法 111

三、数值过程及讨论 113

2A.1　面元方法基础理论综述 118

附录2A 118

2A.2　影响系数Kij和Gij计算公式 122

2A.3主值积分？dk计算 124

第三章三维水翼理论 126

§1升力面理论·涡格法 126

一、升力线和升力面模型 126

二、基元马蹄涡诱导速度计算式 130

三、涡格法求解过程 132

§2　船用舵水动力的数值计算 137

一、升力面基本方程式 143

§3　升力面格林函数法 143

二、数值求解过程 146

三、诱导阻力 149

§4　三维水翼计算的面元方法 152

一、高速和低速的两种极限 152

二、Rankine源计算法 158

§5　近自由表面翼体非定常运动问题及非线性计算法 160

一、数学模型 160

二、数值求解过程 164

§6　三维水翼设计的面元法 167

§7　三维空泡水翼绕流边界元分析 174

一、基本公式 175

二、数值求解过程 177

§8　Euler/N-S方程求解三维水翼绕流 181

附录3A　影响系数Aij的计算 186

第四章　帆翼和帆航空气-水动力学 190

§1　帆翼助航发展 190

一、帆翼气动特性曲线 195

§2　帆翼空气动力特性及示例 195

二、风帆助航船气动特性试验研究示例 198

§3　多元素帆翼 202

一、一种二元素帆翼 202

二、一种五元素帆翼 206

三、多元素帆翼数值模拟方法 209

§4　软帆的分析计算 214

一、二维软帆 214

二、三维软帆 217

一、帆航空气-水动力学问题 220

§5　帆航空气水动力学 220

二、帆翼升力和诱导阻力计算 222

三、帆船附体的升力和诱导阻力计算 223

§6　帆航速度预测程序（VPP） 230

一、VPP结构 230

二、水动力模型 235

三、空气动力模型 238

四、VPP的计算流程 241

§7　帆船中多孔舵 244

附录4A　帆船剩余阻力RR计算公式 250

第五章　振动翼理论 253

§1　水翼纵摇（pitching）效应 253

§2　振动薄翼理论：Theodorsen理论 256

§3　非定常运动机翼理论：Kármán Sears理论 266

一、Kelvin冲量和线性理论的升力和力矩一般表达式 266

二、周期性振荡翼线性理论 272

三、非线性修正 276

§4　振动翼的数值模拟方法 279

§5　划桨推进水动力学分析 284

§6　弦向柔性振动推进翼性能 291

§7　三维波板和蹼泳推进水动力学 295

一、推力和效率 295

二、数值求解方法及算例结果讨论 299

§8　Weis-Fogh机构及其在船舶推进装置中应用 301

§9　Weis-Fogh机构产生升力的分析 306

§10　一种振动翼推进装置可行性初探 312

附录5A　西奥道生函数C（k）计算 318

一、控制方程 322

§1　船用翼控制概论 322

第六章　船用翼控制及应用 322

二、转捩控制 323

三、降低表面摩擦阻力的方法 325

四、边界层控制——增升和减阻 327

§2　动壁效应的利用——转柱舵和转带帆 329

一、转柱现象分析 329

二、转柱舵 331

三、转带帆（舵） 332

一、可控环量翼基本原理与特性 335

§3　可控环量船用翼 335

二、可控环量帆翼 338

三、可控环量船用舵 341

四、可控环量船翼 343

§4　壁面切向射流特性 345

§5　可控环量翼流体动力性能的理论预测和数值模拟 356

一、利用线源分布圆定理求解可控环量翼所产生的环量 357

二、利用边界层积分方程对可控环量翼的数值模拟 362

三、利用边界层微分方程对可控环量翼的数值模拟 367

求解 369

§6可控环量翼中圆柱壁面射流的精细试验和N-S方程 369

§7　船体附翼水动力节能装置 373

一、船体附翼水动力节能装置简介 374

二、W-2附体节能装置自航船模试验研究 380

§8　水翼助航单体船的研究 384

主题词索引 388

人名索引 394

参考文献 398