张 亚，于晨芳，蒋武杰

（1. 江南造船（集团）有限责任公司，上海 201913；2. 中国船舶及海洋工程设计研究院，上海 200011）

0 引言

随着船舶能效设计指数（Energy Efficiency Design Index，EEDI）的逐步施行，特别是在国际海事组织（International Maritime Organization，简称：IMO）通过了《1973年国际防止船舶造成污染公约》附件6修正案之后，船东以及船舶设计单位对船舶性能的要求越来越高。集装箱船由于满载工况时上层建筑受风面积很大，风阻占总阻力比重偏大，很有必要针对箱船风载荷进行数值模拟研究。

目前风载荷的预报主要有风洞试验、经验公式和计算流体力学（computational fluid dynamics，简称：CFD）数值模拟3种方法。风洞试验是公认的精度最高的风载荷预报方法，但其周期长，价格昂贵，目前在新船的设计阶段应用率较低。从上世纪末开始，一些基于风洞试验数据的经验公式开始出现。BLENDERMANN根据一组系统的风洞数据，推导出船舶纵向力系数、横向力系数和艏摇力矩系数的计算公式。FUJIWARA通过逐步多元回归分析，提出一套计算船舶风载荷的计算公式。随着CFD数值模拟技术的发展和成熟，数值仿真方法开始应用于船舶风载荷预报。

在船舶风荷载数值模拟计算中，实际问题是，一般需要计算 180°范围内多个不同来流风向角工况，计算工况较多。通常情况下，针对每种风向角工况都需要建立相应的数值风洞模型，意味着对每一种工况都要进行计算域构造、网格离散、边界条件定义等重复性工作，导致工作量庞大，耗时费力。

本文基于STAR-CCM+平台，提出3种计算域构造方式，大幅减少重复性劳动，提高数值建模的效率，对实现船舶风载荷数值建模的完全流程化和自动化具有实用价值。……