晋文菊 王志东 李力军 杨 爽

江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江 212003

滑行艇升沉纵摇运动的二维数值预报

晋文菊 王志东 李力军 杨 爽

江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江 212003

基于CFD软件对滑行艇二维简化模型在均匀来流中的运动响应进行数值分析。根据滑行艇的流体动力数值计算结果实时求解滑行艇的运动响应特性，对4种不同傅汝德数下滑行艇的纵摇与垂荡耦合运动特性进行研究，得到艇体升沉幅值、纵摇角随时间的变化特性，以及阻力、升力和力矩随傅汝德数的变化规律，并分析了艇体达到稳定状态所需时间和滑行过程中艇底动压力的变化特性。研究表明：傅汝德数1.5时达到稳定滑行状态的时间仅为80 s；除了在傅汝德数2.0时发生严重振荡，其余3种情况下滑行艇均能够趋于一种“动平衡”状态。

CFD；滑行艇；垂荡；纵摇

1 引言

高速艇的基本特点在于由高速的纵向流动引发的动升力 （矩），艇体升沉纵摇运动中动升力（矩）的作用不可忽视。近年来CFD技术在船舶与海洋工程领域得到了广泛的应用，利用数值计算方法实时计算船舶水动力及其运动响应的工作取得了显著的进展。其中Sato［1］等利用密度函数法并结合液面追踪技术计算了Wigley船体与60系列船模在规则波中的运动；Weymouth［2］等利用液面追踪法对Wigley船体在规则波中的纵摇升沉运动进行数值模拟，并与实验值相比较均取得较为一致的结论；国内张怀新等［3］也对系列60船模周围粘性流场进行初步研究，计算结果合理地反映了船舶实际航行的情况；……