受限水域船舶下沉及縱傾數(shù)值研究.pdf

1、船舶在航行過程中會發(fā)生船體下沉及縱傾現(xiàn)象。在受限水域，這種現(xiàn)象更加顯著。隨著現(xiàn)代造船工藝的逐步提高，船舶的大型化、快速化導(dǎo)致船舶的下沉及縱傾加劇，威脅船舶的航行安全。
　　目前，對于船體下沉及縱傾的研究，國內(nèi)外學(xué)者多采用回歸公式估算的方法。這種方法的適用范圍受到限制，試驗費用高、周期長，存在“尺度效應(yīng)”問題。近年來，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算流體力學(xué)的數(shù)值計算方法在船舶水動力學(xué)問題中得以成功應(yīng)用，為研究船舶操縱性問題提供了一種

2、有效的工具。
　　本文選用被ITTC組織認可并做過詳盡水池試驗的系列60船型(Cb=0.6)船模做為計算對象，運用重疊網(wǎng)格技術(shù)，通過采用PISO算法求解不可壓縮RANS方程，對船體下沉及縱傾進行了數(shù)值計算。其中，湍流模型選取SST k-ω模型，運用有限體積法進行數(shù)值離散，對自由液面的模擬運用了單相Level set方法。將計算結(jié)果與船模拖曳水池試驗數(shù)據(jù)進行了比較，結(jié)果吻合良好，驗證了本文方法的可行性、可靠性。同時，將數(shù)值計算結(jié)果與

3、運用經(jīng)驗公式計算的結(jié)果進行了比較，結(jié)果表明本文所采用的數(shù)值方法在預(yù)報船體下沉及縱傾方面，計算精度要大大優(yōu)于經(jīng)驗公式。
　　本文對影響船體下沉及縱傾的船速、淺水、岸壁三個因素進行分析。通過對船舶分別在深水、淺水中航行時，不同水深傅汝德數(shù)下船體下沉及縱傾的數(shù)值計算，得到船舶在深水、淺水中的船體下沉及縱傾結(jié)果。將此結(jié)果與船舶在受限水域的船體下沉及縱傾數(shù)值計算結(jié)果進行比較，分別探究了船速、岸壁、淺水對船體下沉及縱傾的影響。
　　本文