限制水域船-船相互作用水動力數(shù)值計算.pdf

1、船-船相互作用與船舶航行安全密切相關(guān)，是船舶操縱性的重要研究內(nèi)容之一。隨著航運業(yè)的發(fā)展，港口、航道內(nèi)航行船舶的密集程度越來越大，導(dǎo)致船舶鄰近航行時的水動力相互作用也越來越明顯。船舶之間的相互作用容易引起碰撞事故從而導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失，化學(xué)品船、油船等碰撞破損后還會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此，為了確保船舶的安全航行，對船-船相互作用問題的研究越來越受到人們的重視。此外，隨著航運業(yè)的發(fā)展，船舶向大型化方向發(fā)展，而近岸、入海口、港灣和內(nèi)河航

2、道等水域的岸壁和水深則不會有明顯變化；因此，這些水域相對于現(xiàn)代化船舶而言水深變淺，航道寬度變窄，即變成所謂的限制水域。航行在限制水域中的兩船，會受到所謂的淺水效應(yīng)和岸壁效應(yīng)作用，使船-船相互作用水動力進(jìn)一步加大，從而加劇船舶航行的不安全因素。因此，研究限制水域中兩船水動力相互作用問題對于保證船舶航行安全變得更為重要。
　　本文針對在限制水域中兩船會遇和追越，以及航行船經(jīng)過系泊船的情況，應(yīng)用CFD軟件FLUENT，通過求解非定常RA

3、NS方程并結(jié)合RNG k-w湍流模型，采用動網(wǎng)格技術(shù)及用戶自定義函數(shù)（UDF）進(jìn)行船舶運動過程中的網(wǎng)格更新，對兩船在模型尺度下沿平行直線航行時的三維非定常粘性流場進(jìn)行了數(shù)值模擬，并對兩船之間的相互作用水動力進(jìn)行了數(shù)值計算研究。首先，通過將計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗證了本文所采用數(shù)值方法的可行性和有效性，并對船-船相對運動過程中的受力規(guī)律進(jìn)行了分析；隨后，針對四種船型，在不同水深、船-岸間距、兩船航速以及船-船橫向間距下進(jìn)行了系列計算