破损船操纵运动水动力及舱室流场的数值研究.pdf

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1、第37卷第9期2015年9月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．37，No．9Sep．，2015破损船操纵运动水动力及舱室流场的数值研究邱云明1，陆冬青1，郝寨柳2(1．镇江船艇学院，江苏镇江212003；2．武汉理工大学交通学院，湖北武汉430063)摘要：目前，对破损船操纵水动力研究很少。为计算破损船操纵水动力及其破舱室粘性流场特征，本文基于RANS方程，选取SSTk一∞湍流模式，对某新型油船破舱进水后的斜航操纵运动进行数值模拟。计算出破损船在不同斜航角时的总阻力、横向压力、转首力矩的系数，探究其操纵水动力变化情况。模拟破舱室内的流场情况，

2、分析破舱室水的运动特点。最后将破损船数值结果与试验结果进行比较，研究表明计算模型可行，能较好地计算破损船操纵水动力及其流场情况。该研究成果可为今后破舱操纵性规范的制定和船舶优化设计提供理论参考。关键词：破损船；CFD；数值模拟；操纵水动力；粘性流场中图分类号：U661．33文献标识码：A文章编号：1672—7649(2015)09—005l一05doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2015．09．011Numericalsimulationofmaneuveringhydrodynamicforcesofdamagedshipandviscousflow

3、fieldsindamagedcabinQIUYun—min91，LUDong—qin91，HAOZhai．1iu2(1．ZhenjiangWatercraftCollege，Zhenjiang212003，China；2．SchoolofTransportation，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430063，China)Abstract：Thestudyofhydrodynamicforcesofdamagedshipisoneofthemostimportantsubjects，buttherearefewresearchesinth

4、estudyofmaneuverabilityhydrodynamicofdamagedship．Inordertocalculatethemaneuverabilityhydrodynamicandtheflowfieldsindamagedcabin，RANSequationsareapplied，andSSTk-wturbulencemodelischosentocalculatethehydrodynamicforcecoefficientsofonenewoiltankerindamagedconditions．Thetotalresistancecoefficie

5、nt，transverseforcecoefficientandbowturningmomentcoefficientarecalculatedduringtheoiltankershipnavigatingindifferentyaweddegrees，andthechangesofthehydrodynamiccharacteristicisanalyzed．Theviscousflowfieldsinthedamagedcabinaresimulated．Thenthehydrauliccharacteristicinthedamagedcabinisanalyzedb

6、asedontheresultsofnumericalcalculation．Theresultsofnumericalcalculationarealsocomparedwithexperimentresultsindamagedconditions．Thenumericalresultsarealmostagreedwithexperimentresults．Theresearch，whichisinnovative，indicatesthatcalculationmodelappliedisreasonableandcredible，andthenumericalres

7、ultsareofgreatreferencefordamagedmaneuverabilitycriteriaandshipoptimaldesigninthefuture．Keywords：damagedship；computationalfluiddynamics(CFD)；numericalsimulation；maneuveringhydrodynamicforces；viscousflowfield0引言国内外专家、学者十分重视破损船水动力性能的研究，20世纪80年代较多地对船舶的破舱稳性进