基于Fluent的巴拿馬型散貨船繞流數(shù)值模擬.pdf

1、船舶在航行過程中，水線下船體周圍的流場情況會隨著航行速度、吃水及航行水域的不同而隨之變化，進而對船舶航行阻力、下沉量、航行安全等產(chǎn)生影響。為了得到船舶航行過程中水線下的流場數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的方法是進行“拖曳水池試驗”，但這種方法耗時費力，受尺度效應(yīng)影響。隨著船舶CFD（Computational FluidDynamics，計算流體動力學）技術(shù)的發(fā)展和專業(yè)船舶建模軟件的開發(fā)，通過計算機軟件對水線下船體繞流情況進行數(shù)值模擬得以實現(xiàn)，該方法精度較

2、高，但前期建模過程需要較高的專業(yè)知識，因而存在一定局限性。本文利用EXC EL、AUTOCAD軟件，設(shè)計了一種簡易的建模方法，在確保模型精度的基礎(chǔ)上，縮短了建模時間，同時使得非專業(yè)人員可根據(jù)船舶數(shù)據(jù)資料，自行建模。
　　本文基于商業(yè)CFD軟件FLUENT，選用k-ε湍流模型，對一艘巴拿馬型散貨船（BIGWAVE）進行了建模與繞流數(shù)值模擬。具體內(nèi)容如下:
　　首先，根據(jù)BIGWAVE的船舶資料，利用EXCEL軟件，生成標準三維

3、點坐標。以“線”為組，將其導入AUTOCAD軟件，生成三維線框船體。對其進行區(qū)域性放樣，導入GAMBIT軟件，生成三維船舶實體模型。
　　其次，基于GAMBIT軟件，本文通過多次模擬試驗，結(jié)合經(jīng)驗做法，選取合適的計算域。在船體模型和計算域較為規(guī)整的部分，進行結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分，形變較復(fù)雜部分進行非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分。經(jīng)檢查，網(wǎng)格質(zhì)量均達到了FLUENT軟件可解算的標準。
　　最后，將網(wǎng)格文件導入FLUENT軟件，選取k-ε湍流模型，運用