船舶與船舶液艙晃蕩耦合運動分析.pdf

1、隨著LNG、FPSO、FLNG等液貨船的發(fā)展,如何準確計算液貨艙對船舶運動的影響成為越來越值得關注的問題。本文根據MARINE實驗室的船舶水動力實驗,結合數值計算,對船舶與液貨艙的耦合運動進行了較為詳細的研究,歸納起來主要開展了以下幾個方面的工作:
　　1.液貨艙晃蕩運動的數值分析。利用CFD軟件Fluent對不同形式的液艙晃蕩運動進行仿真計算,通過對比仿真結果與實驗結果,驗證了數值仿真方法的準確性;通過對比分析二維液艙與三維液艙

2、的晃蕩,發(fā)現當液艙的長寬比大于1時,二維模型能夠較準確的模擬液艙橫蕩運動,該結論可以推廣到橫搖運動;通過對不同網格、時間步長的大尺寸的液艙模型進行數值計算對比,確定了實際尺寸船舶液艙晃蕩計算的網格尺寸和時間步長,并為計算實際船舶液艙晃蕩問題提供了一定的參考。
　　2.液艙與船舶耦合運動的頻域分析。本文通過理論推導得到了液艙晃蕩與船舶耦合運動的頻域方程,利用水動力學軟件計算得到船舶與液艙的水動力學參數,將該參數代入方程得到船舶的頻域

3、運動響應,并且將計算結果和實驗做了對比,確定了系統的線性阻尼比,討論了液艙液深晃蕩對船舶運動的影響。
　　3.液艙與船舶耦合運動的時域分析。本文通過理論推導得到了液艙晃蕩與船舶耦合運動的時域方程,利用IRF(ImpulseResponseFunction)法得到船舶時域輻射力,采用傅里葉逆變換將頻域的波浪力轉換到時域,利用CFD軟件Fluent計算液艙晃蕩時域載荷。通過將時域結果、頻域結果與實驗結果對比分析,證實該方法能夠提高計算