數(shù)值波浪水池中船舶輻射繞射的數(shù)值模擬.pdf

1、船舶搖蕩運動是船舶耐波性研究的主要內(nèi)容。船舶輻射搖蕩運動的附加質(zhì)量、阻尼系數(shù)以及船舶在波浪中所受波浪力的確定是準確預報船舶在波浪中運動的基礎。目前關(guān)于船舶附加質(zhì)量與阻尼的計算大多是勢流方法和試驗方法。勢流理論已廣泛應用于切片理論方法、三維時頻域方法中計算波浪中船舶航行運動性能等，但勢流理論忽略了粘性也很難考慮非線性的影響，對強非線性運動的預報能力欠缺，若不加修正，其預報精度就不理想。試驗方法往往需要進行費時費力的系列模型試驗，成本高，而

2、且結(jié)果的準確性易受測試設備的影響。隨著計算機技術(shù)和計算技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬成為研究和解決問題的一種重要手段，采用基于粘性流理論的數(shù)值水池技術(shù)將是研究船舶水動力學問題的一種更為直接和有效的方法，并具有廣闊的應用前景。
　　在較為系統(tǒng)地回顧和總結(jié)了目前國內(nèi)外研究進展的基礎上，本文基于CFD方法，就航行船舶輻射與繞射問題展開了如下的研究工作：
　　首先基于CFD方法，建立了三維數(shù)值波浪水池，進行了航行船舶輻射問題的數(shù)值模擬研究。模

3、擬了不同航速、不同頻率下 Wigley-Ⅲ船模的強制垂蕩和縱搖輻射運動，并給出了一種求解航行船舶輻射運動水動力系數(shù)的方法。船體運動的附加質(zhì)量與阻尼的計算結(jié)果與模型試驗數(shù)據(jù)吻合良好。
　　其次進行了航行船舶繞射問題的數(shù)值模擬研究。模擬了數(shù)值波浪水池中規(guī)則波浪的生成，數(shù)值消波采用人工阻尼消波方法。計算了在不同航速、不同波長規(guī)則波頂浪中約束的Wigley-Ⅲ船模所受的波浪力：縱蕩力、垂蕩力和縱搖力矩，計算結(jié)果與模型試驗、勢流理論結(jié)果均吻