石博文，刘正江，吴 明

（1大连海事大学 航海学院，辽宁 大连116026；2海军大连舰艇学院 航海系，辽宁 大连116018）

1 引 言

船舶耐波性数值模拟主要有两个关键问题：一是生成高精度的波浪环境，即建立数值波浪水池；二是模拟具有较大航态变化的船舶摇荡运动。2005年ITTC耐波性委员会最终报告和建议指出：“耐波性数值计算还很不成熟。目前很多计算工具是基于势流理论求解的，考虑粘性的船舶耐波性水动力计算的非常少，而且多数为微幅运动”。势流方法忽略了流体的粘性作用，且对具有强非线性特征问题的处理能力欠缺，使其应用有一定的局限性。近年来，波浪及船舶运动相关研究领域正呈现出三个重要发展趋势[1]：从频域转向时域、从线性转向非线性、从势流转向粘性。基于粘性流理论的CFD方法（Computational Fluid Dynamics）集这三个发展趋势于一身，且具有费用低、无触点流场测量、可获得详细的流场信息等优势，其应用前景相当广阔，是今后发展的重要方向之一。

目前，国内外学者开展了大量耐波性CFD的研究工作，取得了若干研究成果：Weymouth等[2]进行了Wigley船模在规则波中的纵摇和垂荡耦合运动的数值模拟；Wilson[3]进行了ITTC S175船模规则波中顶浪大幅运动的数值模拟；Sato等[4]进行了SR221集装箱船模在任意浪向角的规则波中纵摇、垂荡及纵荡运动的数值模拟；Hosseini等[5]进行了ONR Tumblehome船模的规则波顶浪数值模拟；Luquet[6]开发了SWENSE方法，对DTMB 5415船模规则波中顶浪运动进行了数值模拟；在Gothenburg 2010 CFD Workshop上，很多研究机构提交了他们的数值计算结果，并与船模水池试验结果进行了对比。……