船舶操縱運動粘性水動力數(shù)值與試驗研究.pdf

1、采用計算流體動力學(CFD)技術實現(xiàn)在船舶設計階段對船舶水動力性能的預報，在船舶生產(chǎn)過程中具有重大的工程應用價值，并且在目前是一個富有挑戰(zhàn)性的課題。近十多年來，隨著船舶CFD計算方法和計算能力的發(fā)展，數(shù)值預報精度的不斷提高，其對船舶優(yōu)化設計的指導作用也日益突出，并有與船模試驗并駕齊驅、取代部分船模試驗的趨勢。在船舶操縱性方面，這類方法雖處于初始階段，但已獲得重大進展。目前，第25屆ITTC操縱性技術委員會正在組織一項旨在對各種預報操縱性

2、的模擬方法進行驗證和確認的比較研究。本文正是在這種背景下，利用CFD方法對船舶操縱運動粘性水動力進行了數(shù)值研究。 本文主要以三大主力船型中的大型油輪、上述比較研究中的標準船型之一KVLCC2為研究對象，主要對該船型船模在深水狀態(tài)下作斜航運動的粘性流場進行了數(shù)值模擬，計算了作用在船模上的橫向水動力、艏搖力矩及表面壓力分布。 隨著船舶向大型化發(fā)展，通常的港灣、運河等相對于這些超大型船舶成為限制航道，由于運動和受力特點的不同，

3、船舶在限制水域中的操縱性和在無限水域中的操縱性有很大的不同，船舶在限制水域中航行時發(fā)生碰撞、觸底等海難事故的危險性比在無限水域中航行時要大得多。所以，滿足IMO現(xiàn)行的船舶操縱性標準并不能確保船舶航行安全性；要切實提高航行安全性，迫切需要從研究限制水域中的船舶操縱運動與受力特點出發(fā)研究限制水域中的操縱性，并制定相應的限制水域船舶操縱性標準。在這種背景下，本文計算了KVLCC2船模在淺水狀態(tài)下所受的橫向水動力、艏搖力矩及表面壓力，并與深水情