基于势流理论下的船舶设计研究
2018-10-27彭建锋杨敬东
彭建锋 杨敬东
【摘 要】随着CFD(Computational Fluid Dynamics)技术在船舶设计研究中的应用,数字化的船模水池,在民船与军船水动力特性研究中得到广泛的应用。本文介绍了以势流理论为基础的船舶设计软件Shipflow,并介绍了其适用的船舶类型,分析了它在阻力预报中的优越性。
【关键词】CFD;势流理论;阻力预报
中图分类号: U675.91 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)16-0194-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.16.088
【Abstract】With the application of CFD(Computational Fluid Dynamics)technology in ship design research, digitalized model vessel pools have been widely used in the study of hydrodynamic characteristics of civilian and military ships.
【Key words】CFD;Potential flow theory;Resistance prediction
21世纪,科技高速发展为船舶业带来了巨大的机遇与挑战,作为船舶设计者,要审时度势,积极开发应用新技术,才能立足于行业前列。CFD是一种新兴的计算方法,它作为一种新的优化船型手段在国内外船舶设计中已得到了广泛的应用。但由于受到当前理论水平和计算机的运算速度限制,CFD方法对于精准预报船舶水动力性能还些不足,但其计算结果仍能一定的精度要求,且能得到比船模试验更多流场信息。目前主流的CFD设计软件有:Fluent、CFX,Star-CCM、Comsol等,由于算法和软件本身侧重点不同,因此各有优缺点。本文将介绍一种基于势流理论的CFD计算软件Shipflow,并分析其在特定船型设计中所具有的优越性。
1 软件简介
Shipflow是以CDF为依托,处于领先地位的船舶水动力设计分析专用软件,最初是由瑞典SSPA公司和Chalmers科技大学在八十年代联合研发的,针对船体水动力数值模拟的专用软件[1]。在国内,Shipflow应用主要集中在高校等科研院所,侧重于应用研究[2];在国外,该软件侧重应用于多学科设计优化,例如,船型参数化软件Friendship已将其作为系统默认求解器[3]。除此之外国外学者还十分重视软件的檢验与验证,Lu[4]等对Shipflow软件用于油船仿真的网格划分、计算设置等进行了相关性分析;……
