基于CFD技术的散货船线型优化研究

2011-05-07周志勇魏菲菲

船舶与海洋工程 2011年1期

陈康，周志勇，魏菲菲

（上海船舶研究设计院，上海 200032）

0 概述

随着CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）技术的发展，该技术在船舶性能研究领域发挥着越来越重要的作用[1～4]。CFD 技术的应用表现为在船体先期研发阶段将 CFD技术应用于母型的选取、线型优化及阻力性能评估等方面；随着燃油价格不断上涨和要求船舶节能降耗，来体现船舶的优良快速性能。依托工信部高技术船舶科研项目“计算流体力学的实用化研究——基于 CFD的船舶快速性能优化技术和设计准则研究”，本文以17.5万dwt散货船为研究对象，应用CFD软件和优化软件开展线型优化的数值研究，并进行船模试验加以验证。

1 研究方法

为了实现船体线型优化、改善船舶快速性能，以7.5万dwt散货船为研究对象，其主尺度见表1。结合 FRIENDSHIP-Framework[5,6]强大的改型、优化功能软件与专业船舶 CFD 计算软件SHIPFLOW[7]的优势，定义 17.5万 dwt散货船的原始线型艏、艉部的若干特征参数为优化变量。球艏优化时以船体兴波阻力系数为优化目标、球艉优化时以总阻力系数及标称伴流为优化目标进行相应的改型和数值计算。对计算得到的自由水面波形、船体阻力值及伴流场等开展比较研究，并根据数值计算结果，确定若干船模阻力试验方案，来验证CFD优化的结论。