排水型高速船波浪增阻計(jì)算方法研究.pdf

1、船舶在波浪中的阻力增加是耐波性研究的重要內(nèi)容之一,波浪增阻將會(huì)使船舶航速降低,對(duì)船舶的營(yíng)運(yùn)性能、經(jīng)濟(jì)效益等產(chǎn)生影響[2]。對(duì)于排水型高速船波浪增阻的研究,通常采用高速細(xì)長(zhǎng)體理論、船模試驗(yàn)等方法。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)在船舶水動(dòng)力性能預(yù)報(bào)方面的優(yōu)勢(shì)受到越來(lái)越多的關(guān)注,基于CFD理論的數(shù)值波浪水池成為研究船舶水動(dòng)力性能的一種新途徑。
　　本文首先采用fluent軟件,建立了二維數(shù)值波浪水池,

2、運(yùn)用數(shù)值造波技術(shù)模擬規(guī)則波,首先采用仿推板造波法模擬規(guī)則波,對(duì)比了沒有經(jīng)過消波處理以及采用人工阻尼法消波的波形,驗(yàn)證了人工阻尼法消波的有效性。其次,采用直接造波法模擬規(guī)則波,對(duì)仿推板造波法和直接輸入造波法所得到的波形進(jìn)行了對(duì)比,分析了兩種造波方法的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定直接輸入造波法在所消耗的機(jī)時(shí)、所得到的數(shù)值波形與理論波形的吻合度方面要優(yōu)于仿推板造波,并對(duì)采用推板造波法得到的數(shù)值波形進(jìn)行了分析,得到了波浪衰減的一般規(guī)律。在此基礎(chǔ)上將直接輸入

3、法造波與人工阻尼消波應(yīng)用到三維數(shù)值波浪水池,對(duì)比分析了二維情況、三維情況以及理論波形的差異,驗(yàn)證了三維數(shù)值波浪水池中采用直接輸入法造波以及人工阻尼消波可以得到滿足實(shí)用要求的規(guī)則波。
　　在數(shù)值波浪水池的基礎(chǔ)上本文首先選取WigleyIII船模對(duì)規(guī)則波中迎浪航行的排水型高速船波浪增阻CFD計(jì)算方法進(jìn)行了研究,采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)結(jié)合運(yùn)動(dòng)控制程序模擬了排水型高速船在波浪中的縱搖與升沉運(yùn)動(dòng)并計(jì)算了規(guī)則波中排水型高速船迎浪航行的波浪增阻,并將計(jì)