江海直達(dá)船舶操縱性水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)數(shù)值模擬.pdf

1、船舶操縱性是船舶重要性能之一，事關(guān)船舶的安全性和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)船舶操縱性能進(jìn)行預(yù)報(bào)是船舶設(shè)計(jì)過程中的一項(xiàng)重要工作。隨著長江航道“十二五”規(guī)劃的建設(shè)實(shí)施，萬噸級(jí)江海直達(dá)船舶迎來發(fā)展機(jī)遇，目前對(duì)于船寬吃水比很大的淺吃水肥大型船舶的研究有限，難以從現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)公式中準(zhǔn)確預(yù)報(bào)其操縱性能，需采用其它方法進(jìn)行預(yù)報(bào)。此外，江海直達(dá)船交替航行于無限海域與內(nèi)河航道，需要考慮淺水效應(yīng)及限寬航道對(duì)操縱性的影響。
　　當(dāng)前對(duì)船舶操縱性進(jìn)行預(yù)報(bào)的主要方法求解操縱運(yùn)

2、動(dòng)方程，為求解船舶操縱運(yùn)動(dòng)方程，首先需要確定船舶操縱性運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)。獲取操縱性水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)的最可靠方法是約束模試驗(yàn)方法，該方法可以獲取各種速度導(dǎo)數(shù)及耦合導(dǎo)數(shù)，且無因次化結(jié)果可直接應(yīng)用于實(shí)船。
　　近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，CFD方法在實(shí)踐中的應(yīng)用越來越廣泛。使用CFD方法可以模擬船舶的約束模試驗(yàn)，進(jìn)而得到船舶相關(guān)的操縱性水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)。CFD方法不僅可以降低試驗(yàn)費(fèi)用，對(duì)于系列船模試驗(yàn)，CFD方法更具優(yōu)越性。當(dāng)計(jì)算資源足夠時(shí)，可

3、對(duì)船舶進(jìn)行實(shí)船尺度數(shù)值模擬，以減小尺度效應(yīng)影響。同時(shí)，CFD方法可得到船舶周圍具體壓力分布及流場分布情況，更直觀地展示船舶存在的局部設(shè)計(jì)缺陷。
　　本文以KVLCC1與某江海直達(dá)船為研究對(duì)象，采用FLUENT求解RANS方程，模擬PMM試驗(yàn)，計(jì)算得到了相應(yīng)的水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)。
　　本文主要內(nèi)容有：（1）數(shù)值方法模擬KVLCC1船在深水與淺水兩種情況下的純橫蕩運(yùn)動(dòng)，計(jì)算得到相應(yīng)的水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)值并與SIMMAN會(huì)議提供的試驗(yàn)數(shù)值對(duì)比，驗(yàn)