CFD方法的船舶骑浪稳性研究
2017-08-31石博文刘正江杨波
哈尔滨工程大学学报 2017年7期
石博文,刘正江,杨波
(1.大连海事大学 航海学院, 辽宁 大连 116085; 2.海军大连舰艇学院 航海系, 辽宁 大连 116018)
CFD方法的船舶骑浪稳性研究
石博文1,刘正江1,杨波2
(1.大连海事大学 航海学院, 辽宁 大连 116085; 2.海军大连舰艇学院 航海系, 辽宁 大连 116018)
为研究船舶骑浪状态下的稳性损失,本文基于计算流体力学方法,对船舶骑浪航行时的复原力臂进行了计算。采用边界造波法构建了适用于船舶骑浪航行的规则波数值波浪水池,以某瘦长型船模为例,对其在静水及3种不同波高波浪中骑浪航行且波峰位于船舯时的流场进行了数值模拟,综合计入波浪及船行波影响,计算了船模在不同横倾角下的复原力臂,得到了不同工况下的船模稳性曲线。实验结果表明,船舶骑浪航行时,波高越大,稳性损失越严重;骑浪航行时船舶航速较高,在计算稳性损失时,船行波的影响不可忽略。
船舶; 骑浪; 波浪稳性; 计算流体力学方法; 复原力臂; 边界造波法
船舶在波浪中航行时,波面会导致船体水线面较静水中发生明显变化,进而改变船体的排水体积、水线面面积及其绕纵轴的转动惯性矩。当船随浪(或顺浪)航行时,由于船波遭遇周期变长,波面形状对船体复原特性的影响更为显著,可能明显地降低船舶的稳性,这种现象称为纯稳性丧失。目前,国际海事组织(IMO)正在制定的“第二代完整稳性横准”,将纯稳性损失作为5种波浪中船舶稳性失效的模式之一[1-2]。
对波浪中船舶稳性损失的研究由来已久。……
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