基于CFD的单体复合船水动力性能分析
2021-02-25黄松兴焦甲龙孙树政陈超核
哈尔滨工程大学学报 2021年1期
黄松兴, 焦甲龙, 孙树政, 陈超核
(1.华南理工大学 土木与交通学院,广东 广州 510641; 2.哈尔滨工程大学 船舶工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001)
船舶在海浪中航行会产生六自由度的摇荡运动,进而对船上人员生活和设备工作造成影响[1]。船舶大幅运动还会引起剧烈的砰击上浪等现象,进而对船体结构强度造成威胁。为提高舰船在高海况下的耐波性,各种类型的复合船型,例如水翼船、穿浪双体船和三体船[2-4]等被研发采用,但这些船型的建造工艺复杂、维护成本较高,难以满足广泛的实际应用。常规圆舭型单体船被广泛采用,它具有船体型线光顺便于设计加工等优点。然而,随着远海大型舰船的需求不断增加,研发能够在高海况下平稳作业的新船型是十分必要的。深V船型是一种高性能单体船,其耐波性较圆舭船型有明显改善,但其快速性一般较圆舭船型稍差。为进一步提高深V船型的耐波性能,可在其艏部加装经过优化的半潜体[5]。当船舶在波浪中产生垂向运动时,半潜体会产生与船舶垂向运动方向相反的阻尼力,当其以攻角在波浪中前进时还会产生动升力,从而产生与船舶垂向运动相反的粘性力达到减摇的目的。总之,半潜艏减摇的原理是由于流体粘性力的作用[1],然而常规势流理论无法考虑流体粘性效应,不能合理预报加装减摇附体船型的水动力性能。
近年来,随着计算机科学与技术的不断发展,基于CFD技术的船舶水动力预报方法得以迅速发展。……
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