基于Fluent的巴拿馬型散貨船繞流數(shù)值模擬.pdf

1、船舶在航行過(guò)程中，水線下船體周圍的流場(chǎng)情況會(huì)隨著航行速度、吃水及航行水域的不同而隨之變化，進(jìn)而對(duì)船舶航行阻力、下沉量、航行安全等產(chǎn)生影響。為了得到船舶航行過(guò)程中水線下的流場(chǎng)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的方法是進(jìn)行“拖曳水池試驗(yàn)”，但這種方法耗時(shí)費(fèi)力，受尺度效應(yīng)影響。隨著船舶CFD（Computational FluidDynamics，計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）技術(shù)的發(fā)展和專業(yè)船舶建模軟件的開(kāi)發(fā)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)水線下船體繞流情況進(jìn)行數(shù)值模擬得以實(shí)現(xiàn)，該方法精度較

2、高，但前期建模過(guò)程需要較高的專業(yè)知識(shí)，因而存在一定局限性。本文利用EXC EL、AUTOCAD軟件，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)易的建模方法，在確保模型精度的基礎(chǔ)上，縮短了建模時(shí)間，同時(shí)使得非專業(yè)人員可根據(jù)船舶數(shù)據(jù)資料，自行建模。
　　本文基于商業(yè)CFD軟件FLUENT，選用k-ε湍流模型，對(duì)一艘巴拿馬型散貨船（BIGWAVE）進(jìn)行了建模與繞流數(shù)值模擬。具體內(nèi)容如下:
　　首先，根據(jù)BIGWAVE的船舶資料，利用EXCEL軟件，生成標(biāo)準(zhǔn)三維

3、點(diǎn)坐標(biāo)。以“線”為組，將其導(dǎo)入AUTOCAD軟件，生成三維線框船體。對(duì)其進(jìn)行區(qū)域性放樣，導(dǎo)入GAMBIT軟件，生成三維船舶實(shí)體模型。
　　其次，基于GAMBIT軟件，本文通過(guò)多次模擬試驗(yàn)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)做法，選取合適的計(jì)算域。在船體模型和計(jì)算域較為規(guī)整的部分，進(jìn)行結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分，形變較復(fù)雜部分進(jìn)行非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分。經(jīng)檢查，網(wǎng)格質(zhì)量均達(dá)到了FLUENT軟件可解算的標(biāo)準(zhǔn)。
　　最后，將網(wǎng)格文件導(dǎo)入FLUENT軟件，選取k-ε湍流模型，運(yùn)用