高速三体船的阻力预报方法研究
2016-05-04周广利艾子涛豆鹏飞黄德波
船舶力学 2016年7期
周广利,艾子涛,邓 锐,豆鹏飞,黄德波
(1.哈尔滨工程大学 船舶工程学院,哈尔滨 1500012;2.英辉南方造船厂(广州番禹)有限公司 技术中心,广州 511431)
高速三体船的阻力预报方法研究
周广利1,艾子涛2,邓 锐1,豆鹏飞1,黄德波1
(1.哈尔滨工程大学 船舶工程学院,哈尔滨 1500012;2.英辉南方造船厂(广州番禹)有限公司 技术中心,广州 511431)
高速航行的三体船,其航行姿态会随着傅汝德数(Fn)的增加而发生变化。常见的CFD计算预报实船阻力常常以设计浮态为基准、固定船舶航行姿态的方法进行,也是导致计算偏差的原因之一。文中选定一艘三体船模型,针对自由和约束两种展开CFD数值模拟和阻力计算,得到其差别。为了进一步了解其兴波情况和摩擦阻力的变化规律,在0.3<Fn<0.6的范围内对处于自由和约束状态下的模型流场相关细节进行了分析。最后,对该三体船型进行了模型试验验证。
三体船;航行姿态;CFD;阻力预报
0 引 言
三体船作为近年来比较受关注的船型,它具有一些单体船难以比拟的优点。宽阔的甲板面积有利于总体布置,瘦长的船型以及适当的侧体位置使得高速航行时兴波阻力较小,耐波性能良好[1]。优良的水动力性能使得三体船应用前景广阔,国内外关于三体船兴波阻力的理论计算、模型试验以及数值模拟都取得了一定的进展,国内黄德波[2-5],王中[6-8],卢晓平[9]等均在多体船领域进行了相关研究。
三体船在高速航行时,船体受到的流体动压力作用显著增加,可以支托起部分船体重量,纵倾力矩也随着改变,船体发生较明显的升沉和纵倾,进而其航行姿态发生变化[10-11]。……
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