寇冠元，殷 洪，林兆伟，郭传海

(武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430064)

基于数值水池的潜艇横摇运动仿真

寇冠元，殷 洪，林兆伟，郭传海

(武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430064)

以CFD软件FLUENT为计算平台并进行二次开发，利用UDF模块及动网格技术建立数值水池，对二维矩形剖面及三维SUBOFF潜艇模型的水下自由横摇运动进行数值模拟。采用一种边界滑移动网格技术，保证网格不会发生畸变与重生的前提下，对物体的流场控制方程及刚体运动方程进行同步的耦合求解，计算其横摇周期和横摇阻尼等参数。

CFD;数值水池;潜艇;横摇

0 引言

船舶横摇特性是衡量其性能的重要指标之一，同时也是船舶设计与航行部门非常关心的指标。潜艇作为一类特殊的船舶更是如此，不仅需要考虑水面横摇特性，同时还要考虑其水下状态。

目前对船舶横摇特性的预报主要依赖于理论计算与试验方法。理论分析方法包括切片法、细长体理论和三维频域理论等。这些方法都是以线性势流理论为基础，难以计入粘性及非线性因素的影响。因此在工程应用上，一般采用实验［1－2］或者基于实验的经验公式［3］，以弥补理论方法的不足。但是实验方法也有其缺点，比如费用高、耗时长且容易受实验环境和仪器设备的影响。

近20年来，随着计算机技术的高速发展，CFD技术也得到了长足进步。它结合了理论计算与实验的优点，同时还能获得丰富的流场信息［3］。国内外已有多位学者对CFD技术应用于船舶横摇性能做出了研究［4－5］。……