受限水域船舶下沉及縱傾數(shù)值研究.pdf

1、船舶在航行過(guò)程中會(huì)發(fā)生船體下沉及縱傾現(xiàn)象。在受限水域，這種現(xiàn)象更加顯著。隨著現(xiàn)代造船工藝的逐步提高，船舶的大型化、快速化導(dǎo)致船舶的下沉及縱傾加劇，威脅船舶的航行安全。
　　目前，對(duì)于船體下沉及縱傾的研究，國(guó)內(nèi)外學(xué)者多采用回歸公式估算的方法。這種方法的適用范圍受到限制，試驗(yàn)費(fèi)用高、周期長(zhǎng)，存在“尺度效應(yīng)”問(wèn)題。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算流體力學(xué)的數(shù)值計(jì)算方法在船舶水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中得以成功應(yīng)用，為研究船舶操縱性問(wèn)題提供了一種

2、有效的工具。
　　本文選用被ITTC組織認(rèn)可并做過(guò)詳盡水池試驗(yàn)的系列60船型(Cb=0.6)船模做為計(jì)算對(duì)象，運(yùn)用重疊網(wǎng)格技術(shù)，通過(guò)采用PISO算法求解不可壓縮RANS方程，對(duì)船體下沉及縱傾進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。其中，湍流模型選取SST k-ω模型，運(yùn)用有限體積法進(jìn)行數(shù)值離散，對(duì)自由液面的模擬運(yùn)用了單相Level set方法。將計(jì)算結(jié)果與船模拖曳水池試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，結(jié)果吻合良好，驗(yàn)證了本文方法的可行性、可靠性。同時(shí)，將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與

3、運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果表明本文所采用的數(shù)值方法在預(yù)報(bào)船體下沉及縱傾方面，計(jì)算精度要大大優(yōu)于經(jīng)驗(yàn)公式。
　　本文對(duì)影響船體下沉及縱傾的船速、淺水、岸壁三個(gè)因素進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)船舶分別在深水、淺水中航行時(shí)，不同水深傅汝德數(shù)下船體下沉及縱傾的數(shù)值計(jì)算，得到船舶在深水、淺水中的船體下沉及縱傾結(jié)果。將此結(jié)果與船舶在受限水域的船體下沉及縱傾數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，分別探究了船速、岸壁、淺水對(duì)船體下沉及縱傾的影響。
　　本文