基于CFD的高速三體船側體構型優(yōu)化研究.pdf

1、如今，海上運輸向著高速化方向發(fā)展，高速三體船憑借其優(yōu)秀的性能得到了廣泛的關注，但為了應對不斷加劇的溫室效應，國際海事組織推出了新船能效設計指數(EEDI)規(guī)則來控制船舶航行過程中二氧化碳的排放量，所以，三體船的節(jié)能優(yōu)化勢必會成為造船界的研究重點之一。在此背景下，本文應用CFD數值模擬的方法，對高速三體船的側體構型進行了優(yōu)化研究，分析優(yōu)化結果找出最優(yōu)的側體構型，并對比分析了優(yōu)化前和優(yōu)化后高速三體船能效設計指數(EEDI)的變化。
　

2、　本文以一艘前三體高速客貨運輸船為優(yōu)化對象。首先應用CFD方法對此高速三體船進行驗證分析，將阻力、縱傾等數值計算結果與試驗值對比，結果表明，F(xiàn)r＞0.27時，阻力的計算相對誤差在5％以內，F(xiàn)r＞0.45時，縱傾的計算相對誤差也在5％以內，由于三體船在高速段航行，所以采用CFD方法對高速三體船進行數值模擬是可行的。
　　然后本文采用了正交試驗法和枚舉法對高速三體船進行了兩次側體構型優(yōu)化。在正交試驗法的優(yōu)化中，選取側體的橫向位置、縱向

3、位置和首部線型為變化因子，分析優(yōu)化結果發(fā)現(xiàn)側體的橫向位置和縱向位置對高速三體船的阻力和縱傾影響較大，而側體首部線型影響很小，所以在第二次優(yōu)化中只變化側體的橫向和縱向的位置，采用枚舉法，將側體的橫向改變五個位置，縱向改變六個位置，探究這三十個位置點的阻力特點，找出了此高速三體船最優(yōu)的側體構型，并將優(yōu)化后的三體船阻力與原始值做了對比分析。
　　最后本文按照中國船級社《綠色船舶規(guī)范》，分別計算并驗證了優(yōu)化前和優(yōu)化后高速三體船的EEDI值