刘 杨，张海华，苗 飞，许凯玮，张 旭

(中国船舶科学研究中心 上海分部，上海 200011)

0 引 言

在现代船舶中，方尾由于具有增加虚长度、减小阻力、增大排水体积等优点，无论是在单体船舶还是高速三体船舶上都已经得到了广泛的应用。尤其对于高速三体船，由于大多采用了喷水推进，相比与传统螺旋桨推进在高速段拥有更好的推进效率，并且利于尾部的布置，也使得方尾的尺寸相对于螺旋桨推进船型更大，在阻力与航态预报中的重要性也更大。因此，在三体船型设计中，能够准确、快速地对方尾船型的兴波阻力、总阻力以及航行姿态进行预报，在方尾船型的设计和优化过程中具有十分重要的作用。

船舶兴波阻力及航态的预报方法经过多年发展，主要可分为基于势流方法和粘流方法。随着21世纪以来计算机计算效率大幅提高，粘流方法有了显著发展。但是，粘流方法网格划分和计算机要求较高。Sherbaz研究表明，与表面压力和力矩相比，粘性力对航态影响较小，大多在10%以内[16]。在势流理论的范围内，对于方尾船型的计算所运用的方法主要有Michell积分法、Havelock源法，Dawson方法和Rapid方法。改进后的Michell积分虽然可以用于方尾船型的计算，但是无法对航态及近场兴波进行模拟；Havelock源法运用于高速方尾船舶计算，计算精度较低；而全非线性方法，在方尾船型计算时，自由面迭代容易产生发散。计算近场兴波的线性兴波理论由Dawson[5]于1977年提出，将速度势分解为叠模速度势和扰动速度势，并对自由面条件进行展开，采用迎风差分格式来实现兴波的从前向后传播；……