7000噸成品油船的球首優(yōu)化研究.pdf

1、隨著各種各樣高新技術(shù)的發(fā)展，人類開發(fā)海洋的領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，世界各海洋大國都把海洋研究放到重要地位。可以說，二十一世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，誰控制了海洋，誰就掌握了在世界事務(wù)中的話事權(quán)。隨著海洋科學(xué)研究的不斷深入，船舶與海洋工程領(lǐng)域也得到飛速發(fā)展，相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步提高。 船舶阻力性能研究一直都是船舶工程領(lǐng)域重點(diǎn)研究的課題。不斷的進(jìn)行船型阻力性能的優(yōu)化、不斷尋求各種準(zhǔn)確、可靠、便捷的阻力預(yù)報(bào)方法一直船舶水動(dòng)力專家門孜孜以求的目標(biāo)。隨著計(jì)算科學(xué)技

2、術(shù)的發(fā)展，流體力學(xué)理論以及各種數(shù)值方法的進(jìn)一步完善，計(jì)算流體力學(xué)（CFD）在船舶水動(dòng)力研究中得到越來越廣泛的應(yīng)用。利用計(jì)算流體力學(xué)，直接模擬各種復(fù)雜表面流體流動(dòng)情況，得到詳細(xì)流場(chǎng)信息，為船舶水動(dòng)力研究工作者提供了準(zhǔn)確、高效的方法。 本文介紹了CFD的發(fā)展，各種船體阻力成分的成因及理論計(jì)算方法。以7000噸成品油船為研究對(duì)象，在其型線基礎(chǔ)上分別設(shè)計(jì)了5個(gè)不同參數(shù)的球首模型。利用CFD方法對(duì)各個(gè)模型進(jìn)行了水動(dòng)力性能計(jì)算。利用高階面元

3、法進(jìn)行興波計(jì)算，利用邊界層方法和求解雷諾平均的Navier-Stokes方程計(jì)算粘性阻力。根據(jù)模型試驗(yàn)與計(jì)算模型進(jìn)行了比較，分析CFD計(jì)算的準(zhǔn)確性以及需要改進(jìn)的地方。 本文主要的研究工作和結(jié)論： （1）對(duì)船舶阻力性能研究領(lǐng)域的理論方法以及CFD計(jì)算方法進(jìn)行了研究和分析，得出各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及局限性。 （2）根據(jù)球首的幾何參數(shù)，建立了5個(gè)球首模型，利用CFD方法計(jì)算了各個(gè)模型下的阻力成分的大小，通過阻力最小方法得出最