霍梦佳，巩明鑫，王国亮，吴宏雷

（中国电建集团山东电力建设有限公司，山东济南250001）

随着船舶行业的持续高位运行，世界各国大型干船坞不断兴建，而大船坞排水配套设施成为影响船坞性能的主要因素之一。在船厂项目中，船坞是最重要的生产设施，排水系统的合理设计及优化是对船坞的生产过程至关重要。

沙特国王港项目是在建的世界上规模最大的“超级船厂”，项目新建了1座10万t级造船坞，其基本尺寸为：坞长374 m，坞宽90 m，坞底高程-10.8 m，属于大型船坞。船坞排水系统配备3台立式混流泵，本文借助CFD技术对船坞的排水系统进行模拟计算，预测排水管路及泵入口处的流型，检查是否有涡流存在，并对排水系统性能进行分析和评价。

1 模拟方法

1.1 计算软件及方法

本模拟研究在商业模拟软件ANSYS CFX-19.0中进行，采用雷诺平均Navier-Stokes方程求解三维定常、不可压缩、黏性流体模型[1]。利用有限体积法（FVM）对控制方程进行离散，并用简单算法进行求解。为了得到高质量的计算结果，此模型共划分了2 300万个网格单元。

1.2 建立模型

建立排水系统的模型如图1所示，包括干船坞（Dry Dock）、地下流道（Culvert）、导流片（Vanes）、防涡流装置（Anti-vortex Devices）和泵室（Pump bay）等。

图1 干船坞泵房计算模型

在泵座上安装通风口以排除空气，并将图2所示的灰色部分采用混凝土填充，因为如果吸入口喉部上方空间过大，在较大的流速差异下，在泵入口处容易产生旋流，将对排水性能产生不利影响。

图2 泵仓尺寸

模型的入口边界设置在干船坞的自由水面，假定流量均匀；……