限制水域船-船相互作用水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算.pdf

1、船-船相互作用與船舶航行安全密切相關(guān)，是船舶操縱性的重要研究?jī)?nèi)容之一。隨著航運(yùn)業(yè)的發(fā)展，港口、航道內(nèi)航行船舶的密集程度越來越大，導(dǎo)致船舶鄰近航行時(shí)的水動(dòng)力相互作用也越來越明顯。船舶之間的相互作用容易引起碰撞事故從而導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，化學(xué)品船、油船等碰撞破損后還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此，為了確保船舶的安全航行，對(duì)船-船相互作用問題的研究越來越受到人們的重視。此外，隨著航運(yùn)業(yè)的發(fā)展，船舶向大型化方向發(fā)展，而近岸、入海口、港灣和內(nèi)河航

2、道等水域的岸壁和水深則不會(huì)有明顯變化；因此，這些水域相對(duì)于現(xiàn)代化船舶而言水深變淺，航道寬度變窄，即變成所謂的限制水域。航行在限制水域中的兩船，會(huì)受到所謂的淺水效應(yīng)和岸壁效應(yīng)作用，使船-船相互作用水動(dòng)力進(jìn)一步加大，從而加劇船舶航行的不安全因素。因此，研究限制水域中兩船水動(dòng)力相互作用問題對(duì)于保證船舶航行安全變得更為重要。
　　本文針對(duì)在限制水域中兩船會(huì)遇和追越，以及航行船經(jīng)過系泊船的情況，應(yīng)用CFD軟件FLUENT，通過求解非定常RA

3、NS方程并結(jié)合RNG k-w湍流模型，采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)及用戶自定義函數(shù)（UDF）進(jìn)行船舶運(yùn)動(dòng)過程中的網(wǎng)格更新，對(duì)兩船在模型尺度下沿平行直線航行時(shí)的三維非定常粘性流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并對(duì)兩船之間的相互作用水動(dòng)力進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算研究。首先，通過將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了本文所采用數(shù)值方法的可行性和有效性，并對(duì)船-船相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中的受力規(guī)律進(jìn)行了分析；隨后，針對(duì)四種船型，在不同水深、船-岸間距、兩船航速以及船-船橫向間距下進(jìn)行了系列計(jì)算