潛體運動興波流場數(shù)值模擬方法研究

1、IJ l l f l f J I f J ／／f l l l l l l l r P ．r ／l l l l j ' J l I J Ir l l , r I I f lr l l fY 1 4 3 7 9 3 7分類號：—— U DC ：——密級編號工學(xué)碩士學(xué)位論文潛體運動興波流場數(shù)值模擬方法研究碩士研究生：指導(dǎo)教師 ：學(xué)位級別 ：學(xué)科、專業(yè)：所在單位 ：論文提交日期：論文答辯日期：學(xué)位授予單位：馬衛(wèi)星段文洋教授工學(xué)碩士流體力

2、學(xué)船舶工程學(xué)院2 0 0 8 年2 月2 0 0 8 年3 月哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文A B S T R A C Th t h i Sp a p e r , t h ew a v e ·m a k i n gp r o b l e m s o fs u b m e r g e dm o v i n g b o d i e sa r es i m u l a t e du s i n ga t i m ed o

3、m a i na l g o r i t h mu n d e rt h e a s s u m p t i o n so fp o t e n t i a lf l o w ．F i r s t , a 3 Db o u n d a r y e l e m e n t i n t e g r a l e q u a t i o n i s g i v e n u s i n gt h e 3 Dt r a n s i e n t f

4、r e e s u r f a c e G r e e n ’S f u n c t i o nw i t hc o n s i d e r a t i o no fn o n l i n e a rb o d ys u r f a c ec o n d i t i o n ．I n o r d e r t O v a l i d a t et h e f e a s i b i l i t y o f t h e t h e o r

5、e t i c a lm o d e l a n dr e l i a b i l i t yo fn u m e r i c a li m p l e m e n t a t i o n ，ac o m p a r i s o no ft h ew a v er e s i s t a n c es o l u t i o n o fa s u b m e r g e ds p h e r o i d b e t w e e nt h

6、 e a u t h o r ’S r e s u l t s a n d k n o w nn u m e r i c a l r e s u l t s h a s b e e n m a d e ．T h e r e s u l t s s h o w e x c e l l e n t a g r e e m e n t sb e t w e e nt h e m ．T h e nt h e n u m e r i c a lm

7、 o d e l h a sb e e n d e v e l o p e d t o s o l v et h eh y d r o d y n a m i c p r o b l e m o fu n d e r w a t e rl a n d s l i d ew i t hv a r y i n ga c c e l e r a t i o nt h a ti so n e o f t h e m o s t i n t e

8、r e s t i n gp r o b l e m s o f c o a s t a lc n g i n e e r i n g n O W ．T h e n , a3 D a n a l y t i c a ls o l u t i o no fi n d u c e dv e l o c i t y a c t i n go nas u b m e r g e ds p h e r o i da d v a n c i n g

9、 w i t ha c o n s t a n ts p e e d i na nu n b o u n d e d f l u i dh a s b e e ng i v e n ,a n dt h e n a 2 Da n a l y t i c a l s o l u t i o n b a s e do nt h e s l e n d e rt h e o r yh a sa l s ob e e ng i v e n ．皿e

10、a p p l i c a b i l i t yo fs l e n d e rb o d y t h e o r yh a s b e e ni n v e s t i g a t e dd u r i n g t h ec o m p a r i s o nb e t w e e n 3 D a n d2 D a n a l v t i c a lr e s u l t s ．T h i r d l y , t h e2 D t

11、r a n s i e n tf r e e ．s u r f a c eG r e e n ’Sf u n c t i o ni s u s e dt os o l v et h ef o r m u l a t i o nb a s e d o n2 D + tp o t e n t i a l t h e o r y ．W b h a v e c o m p a r e d t h e r e s u l t sc a l c u

12、 l a t e db yb o t h3 Da n d2 D + tn u m e r i c a lm e t h o d s w i t h3 D a n a l y t i c a lr e s u l t s ．B y n u m e r i c a lc o m p a r i s o n ．i ti sd e t e r m i n e dt h a tt h e3 D n u m e r i c a lr e s u l

13、 t s 啪b eu s e dt oc h e c kt h er e l i a b i l i t yo f2 D + tt h e o r ya n d2 D + tt h e o r y i s v a l i di nh i g hs p e e d r a n g e ．F i n a l l y , t h es t e a d yf l o wi n d u c e d b yas u b m e r g e d s

14、p h e r o i da d v a n c i n gw i t hac o n s t a n ts p e e dn e a r t h e f r e es u r f a c eh a s b e e n c a l c u l a t e du s i n g2 D + t t h e o r ya n dc o m p a r e d 、^ r i t h3 D n u m e r i c a lm o d e l ．

15、T h e f l o wc h a r a c t e r i s t i c sf o rt h es u b m e r g e dm o v i n gs p h e r o i d 、^ ，i t h ap a r a l l e l b o d yh a v eb e e nf u r t h e r i n v e s t i g a t e d ．P r e s e n tw o r kw i l l p l a y a

16、f o u n d a t i o n f o rh y d r o d y n a m i c r e s e a r c h o fl a r g ea m p l i t u d em e t h o d b e t w e e n s h i p a n d w a v e s ．K e y w o r d s ：w a v e i n d u c e db y s u b m e r g e d b o d i e s ；b