三體船阻力預(yù)報方法及系列試驗圖譜研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，偏微分方程運用計算機(jī)求解已經(jīng)成為一種比較流行的趨勢，各種商業(yè)CFD軟件也在這種形勢下得到了快速發(fā)展。在船舶阻力性能預(yù)報這個研究領(lǐng)域,運用CFD方法可以處理帶自由表面流動的阻力計算問題或者采用疊模的方法計算粘性阻力。運用CFD方法，一方面能很方便、快捷的得到阻力計算結(jié)果，另一方面能得到及時的流場圖像顯示，使得復(fù)雜的流場信息顯得更為詳細(xì)與具體?？傊?，采用CFD方法預(yù)報船舶阻力性能已經(jīng)成為傳統(tǒng)阻力模型試驗之外的另

2、一種簡單、有效的方法與手段。實船在航行時，其自由度是不受限制的，自由度的限制與否對于船舶（尤其是高速船舶）的航行姿態(tài)有很大影響。在以往對船體運動的CFD模擬過程中，一般采用限制自由度的方法對問題進(jìn)行簡化，這在一定程度上影響了阻力預(yù)報的精度。對于高速航行的三體船而言，其航行姿態(tài)一般會隨著傅汝德數(shù)（Fr）的增加而發(fā)生變化。限制自由度的CFD預(yù)報實船阻力方法常常以設(shè)計浮態(tài)為基準(zhǔn)、采用固定船舶航行姿態(tài)的方式進(jìn)行，這樣的計算結(jié)果通常會存在一定誤差

3、。
　　本文以一艏三體船模型為研究對象，針對船模自由和約束兩種狀態(tài)展開CFD數(shù)值模擬，得到其阻力及流場信息的差別，并進(jìn)行了阻力模型試驗的驗證。針對確定多體船形狀因子1+K的方法具有爭議性的問題，本文提出了基于CFD疊模計算確定雙體和三體等多體船形狀因子的方法。首先應(yīng)用CFD疊模方法計算了某單體散貨船在不同航速下的船體形狀因子1+K，驗證基于CFD疊模計算確定單體船形狀因子1+K方法的可行性。在此基礎(chǔ)上，將該方法應(yīng)用于確定多體船形狀