船舶几种浮态下阻力的数值计算方法new

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1、第32卷第3期中国航海Vo1．32NO．32009年9月NAVIGAT10NOFCHINASep．2009文章编号：1000—4653(2009)03—0041一O5船舶几种浮态下阻力的数值计算方法吴明，王骁，杨波，石爱国，杨宝璋(海军大连舰艇学院，辽宁大连116018)摘要：商船会因装载不同而吃水大幅增减，舰艇会因战损而出现严重纵横倾，如何在浮态急剧变化时估算船舶的快速性，是一项具有普遍意义的课题。为了解决上述问题，采用计算流体力学方法对某型船模进行了大量计及自由表面的不同浮态下的阻力数值计算，在深入分析船体浮态改变时影响船舶阻力诸因素的基础上，对数值计

2、算结果进行了研究，推导出船舶吃水、纵倾和横倾变化时的阻力估算公式。据此进行的数值计算结果与水池试验结果对比，吻合良好，从而验证了提出的计算模式的可行性，为解决船舶任意浮态下的阻力计算问题提供了新的思路。关键词：船舶、舰船工程；阻力；浮态变化；计算流体动力学中图分类号：U675．91文献标志码：ANumericalCalculationMethodforResistanceofShipwithDifferentFloatingStatesMing，WANGXiao，YANGBo，SHIAi—guo，YANGBao—zhang(DalianNavalAcade

3、my，Dalian116018，China)Abstract：Draftofcommercialshipschangeswithdifferentloadings，severelongitudinaltrimorheelmayoccurindamagedwarshipsatbattles．It’SsignificanttOestimateship’Spoweringperformancewhenitsfloatingstatechan—gessharply．AcomputationalmethodbasedonCFD(ComputationalFluidD

4、ynamics)isproposedtocalculateshipresistance．Aseriesofnumericalsimulationofashipwithvariousfloatingstatesiscarriedout．Basedontheanaly—sisofthefactorswhichaffectshipresistanceandtheresultsofnumericalsimulations，formulasarededuced，whichcancalculatetheresistanceofshipswithdifferentdra

5、ft，longitudina1trimandhee1．Simulationresultsbasedontheformulasagreeswellwithexperimentalmeasurements，whichvalidatesthefeasibilityofthemethodandprovidesanewwaytOcalculateshipresistanceinanarbitraryfloatingstate．Keywords：ship，navalengineering；resistance；variationoffloatingstate；CFD1

6、问题的提出提供一种新的思路。2船舶CFD方法舰船在运行期间往往不是处于正常浮态：对于民船常常因装载或压载不同而产生吃水、纵倾的变以INSEAN2340船模为研究对象，用Pro／En-化，对于军舰，还会因弹药物资消耗、战损等原因产gineer软件生成该船体的实体模型，然后在Gambit生横倾的变化，这些浮态的变化会影响到舰船的快软件中分别生成正常浮态、不同吃水、纵倾和横倾的速性L1]，而舰船在吃水、纵倾、横倾变化时的阻力规计算域网格，最后通过Fluent软件对不同浮态、不律，是阻力研究领域的空白。同航速时的船模受力进行计算。文章采用船舶计算流体动力学(Com

7、putational2．1计算模型FluidDynamics，CFD)与理论研究相结合的方法，INSEAN2340船模]为美国海军驱逐舰探讨计及自由面的舰船吃水、纵倾、横倾改变时的阻DDG51模型，是国际船模试验水池会议(Interna—力变化规律，以求低耗、省时、精确地获得舰船几种tionalTowingTankConference，ITTC)推荐的用浮态下的阻力，为解决舰船任意浮态下的阻力问题于船舶水动力数值模拟研究的基准船模之一，其型收稿日期：2009—05—14作者简介：吴明(1984～)，男，辽宁鞍山人，硕士生，从事船舶操纵性方向研究。E-mai

8、l：wuming0411@126．tom．42中国航海2009年第