【摘 要】
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针对船桨一体化优化设计和船舶自航性能快速精准预报的需求,基于VOF自由液面模型的RANS方法和螺旋桨升力线性能分析方法提出一种黏势耦合的船舶自航计算过程,可以获得考虑螺旋桨船后运转条件下的船舶实效伴流和强制自航性能.本研究改进了黏势耦合过程中的螺旋桨诱导速度计算方法和自航平衡迭代算法,提高了自航预报精度和计算效率.对某具有模型试验结果的超大型集装箱船进行了案例分析,验证了方法的预报精度和稳定性.结
【机 构】
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中国船舶科学研究中心上海分部,上海20011
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针对船桨一体化优化设计和船舶自航性能快速精准预报的需求,基于VOF自由液面模型的RANS方法和螺旋桨升力线性能分析方法提出一种黏势耦合的船舶自航计算过程,可以获得考虑螺旋桨船后运转条件下的船舶实效伴流和强制自航性能.本研究改进了黏势耦合过程中的螺旋桨诱导速度计算方法和自航平衡迭代算法,提高了自航预报精度和计算效率.对某具有模型试验结果的超大型集装箱船进行了案例分析,验证了方法的预报精度和稳定性.结果表明,本方法具备可靠地自航预报精度,所采用和发展的螺旋桨分析方法可以有效的反应船桨相互作用情况,为进一步的一体化优化设计和自航性能分析奠定了方法基础.
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重点研究了NACA0020剖面舵水动力性能,旨在研究舵翼型与其升阻力性能的关系,为实船舵型选取提供理论支持,本研究使用水池试验和基于重叠网格IDDES的CFD仿真两种方法对该舵型进行研究,于此同时还研究了我所自主设计的凹翼型舵进行对比研究,由于篇幅限制主要通过CFD方法进行流场分析对该舵型水动力性能进行理解分析.
船舶阻力是影响船舶快速性的重要因素,为提高双体船的静水阻力性能,基于CFD方法,建立数值水池,对双体船进行船舶静水阻力计算及船型优化.在水动力计算中考虑黏性的影响,同时对高速时船体航行姿态的影响进行修正.自由液面采用VOF法,能够捕捉准确的自由面形状.由于实船尺度的船体静水阻力、雷诺数较大,因此采用对湍流模拟较好的K-Omega SST模型进行计算.为提高计算效率,计算时首先采用较粗的网格,释放模
柔性圆柱结构的流激振动是一种常见的流-固耦合现象,是引起结构疲劳损伤的重要因素.在来流作用下,柔性圆柱结构会受到横流向升力的作用.升力会引起结构在横流向的运动,是影响结构流激振动和疲劳损伤的重要参数之一.实际工程应用中,圆柱结构通常以多柱排布的形式出现,其中并列排布是一种重要的排布方式,圆柱间的尾流相互作用会对结构的水动力特性产生明显的影响.已有研究大多关注两根并列圆柱情形,对于两根以上柱群的研究
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半潜式平台涡激运动中力与位移的迟滞现象是指随折合速度增大,升力系数先于横荡运动响应达到峰值.本研究采用自主开发的naoe-FOAM-SJTU求解器,利用SST-DDES方法,对两种不同立柱形状的半潜式平台的涡激运动进行了数值模拟,结果证明了在45°来流角工况下,半潜式平台涡激运动中存在力与位移的迟滞现象.利用CFD研究方法的优势,从上游立柱漩涡脱落对两侧立柱漩涡脱落干扰的角度分析了迟滞现象产生的原
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