三體船阻力預(yù)報(bào)方法及系列試驗(yàn)圖譜研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，偏微分方程運(yùn)用計(jì)算機(jī)求解已經(jīng)成為一種比較流行的趨勢，各種商業(yè)CFD軟件也在這種形勢下得到了快速發(fā)展。在船舶阻力性能預(yù)報(bào)這個(gè)研究領(lǐng)域,運(yùn)用CFD方法可以處理帶自由表面流動(dòng)的阻力計(jì)算問題或者采用疊模的方法計(jì)算粘性阻力。運(yùn)用CFD方法，一方面能很方便、快捷的得到阻力計(jì)算結(jié)果，另一方面能得到及時(shí)的流場圖像顯示，使得復(fù)雜的流場信息顯得更為詳細(xì)與具體。總之，采用CFD方法預(yù)報(bào)船舶阻力性能已經(jīng)成為傳統(tǒng)阻力模型試驗(yàn)之外的另

2、一種簡單、有效的方法與手段。實(shí)船在航行時(shí)，其自由度是不受限制的，自由度的限制與否對于船舶（尤其是高速船舶）的航行姿態(tài)有很大影響。在以往對船體運(yùn)動(dòng)的CFD模擬過程中，一般采用限制自由度的方法對問題進(jìn)行簡化，這在一定程度上影響了阻力預(yù)報(bào)的精度。對于高速航行的三體船而言，其航行姿態(tài)一般會(huì)隨著傅汝德數(shù)（Fr）的增加而發(fā)生變化。限制自由度的CFD預(yù)報(bào)實(shí)船阻力方法常常以設(shè)計(jì)浮態(tài)為基準(zhǔn)、采用固定船舶航行姿態(tài)的方式進(jìn)行，這樣的計(jì)算結(jié)果通常會(huì)存在一定誤差

3、。
　　本文以一艏三體船模型為研究對象，針對船模自由和約束兩種狀態(tài)展開CFD數(shù)值模擬，得到其阻力及流場信息的差別，并進(jìn)行了阻力模型試驗(yàn)的驗(yàn)證。針對確定多體船形狀因子1+K的方法具有爭議性的問題，本文提出了基于CFD疊模計(jì)算確定雙體和三體等多體船形狀因子的方法。首先應(yīng)用CFD疊模方法計(jì)算了某單體散貨船在不同航速下的船體形狀因子1+K，驗(yàn)證基于CFD疊模計(jì)算確定單體船形狀因子1+K方法的可行性。在此基礎(chǔ)上，將該方法應(yīng)用于確定多體船形狀