基于勢流-黏流耦合計算的船體自航性能CFD研究.pdf

1、推進器作為船舶航行動力的核心，與船舶的快速性、經濟型和安全性等性能因素緊緊相關。螺旋槳是目前應用最為廣泛的一種推進器，與船體構成一個完整的系統，槳和船體的相互作用對船舶性能有著多方面的影響。因此，船槳之間的相互作用的深入研究，在傳統船型的優(yōu)化設計、新船型開發(fā)和船舶航行性能改善等方面將起到重要的作用。具有一定的理論意義和工程實踐價值。
　　在流體力學的研究中，常用的方法有理論研究方法、數值計算方法和實驗研究方法。理論研究方法，盡管能

2、夠普遍、清晰地揭示出流動的內在規(guī)律，但其受到理論模型簡單且模型數量少的限制，還不能夠切實有效地解決實際工程問題。實驗研究方法雖然具有能夠得到可靠流場信息的顯著特點，卻常由于相似準則局限的原因，不能夠全部滿足尺寸限制、邊界影響等，并且還需要投入大量的經費。數值計算方法需要較少的經費，并且耗費時間少，計算結果的精度也很高。近年來，隨著計算機技術不斷地發(fā)展和進步，使得計算機在解決計算量大的問題時，在經費支出和時間成本上擁有明顯的優(yōu)勢。在此情景

3、下，計算流體動力學（CFD）受到了很多研究學者的青睞，使得其在研究船舶性能方面擁有廣闊的前景。
　　船舶的推進性能和自航性能研究中涉及到船槳相互作用的問題。本文應用商用 CFD軟件 FLUENT，使用迭代型體積力模型代替真實螺旋槳在船后的作用，分別對船舶在一定螺旋槳轉速下的推進性能和船舶的自航性能進行了數值模擬計算。利用基于升力面法中的渦格法（VLM）的螺旋槳勢流程序對船后螺旋槳的水動力性能進行計算，使用 FLUENT軟件中自帶的