船舶前緣引流減阻流場特性數(shù)值模擬.pdf

1、船舶航行阻力的一部分為粘性阻力，其中又分為形狀阻力和摩擦阻力。減少船舶阻力的方法很多，優(yōu)缺點各異，船舶減阻問題受到行業(yè)內(nèi)外的工程技術人員和學者的長期關注。本文依托國家自然科學基金項目，針對一條中低速船舶，采用數(shù)值計算方法，研究前緣引流開口和出口的位置、形狀、幾何尺寸等對船舶周圍流場以及減阻效果的影響，探索有效減阻的關鍵參數(shù)和減阻機制。
　　 本文針對某雙尾帶球鼻艏的肥大船型，僅在船舶正浮、無偏航、不計自由面情況下采用數(shù)值方法討論

2、船舶的粘性阻力和流場特性。為方便與實驗結(jié)果比較以及節(jié)省計算機內(nèi)存，僅對船體中縱剖面一側(cè)采用1∶15.5的縮尺比進行建模，分別對原型船模、底部斷階、艏部引流底部斷階出流以及艏部引流尾部出流，底部無斷階四種情況進行了數(shù)值計算。討論了網(wǎng)格類型、離散格式、湍流模型等因素對數(shù)值結(jié)果的影響；改變引流幾何參數(shù)，分析了前緣引流，底部斷階，出流位置及出流截面幾何形狀等參數(shù)對船舶周圍流場以及船體壁面上壓力分布、局部切應力分布和船舶粘性阻力的影響；獲得了有效

3、減阻的前緣引流幾何參數(shù)和減阻效果。得到以下結(jié)論：
　　 ①采用SSTk-ω湍流模型計算的結(jié)果比較合理。
　　 ②合理選擇引流、出流位置和幾何參數(shù)以及引流通道流線型化，具有明顯減阻效果。船艏高壓區(qū)引流，船底第14站處斷階出流，斷階高度為船舶吃水的0.0375％時，總粘性阻力系數(shù)減小2.268％。
　　 ③船底無斷階，船艏高壓區(qū)引流至船尾出流，合理選擇出流位置和出口截面形狀，船舶總形狀阻力大幅下降。
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