船舶运动状态下舵附推力鳍水动力性能分析.pdf

《船舶运动状态下舵附推力鳍水动力性能分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、研究与设计第6期总第163期DOI：10.19423/j.cnki.31-1561/u.2016.06.019船舶运动状态下舵附推力鳍水动力性能分析112王文全王诗洋张天添（1.中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011；2.大连职业技术学院大连116035）［摘要］采用基于RANSE的数值波浪水池技术和数值拖曳水池技术，针对75000t船模型开展带有纵摇和横摇运动的自航CFD模拟研究。首先进行静水中的船模阻力和自航CFD模拟，通过与模型试验结果比较，初步验证了文中的CFD模拟方法；随后开展不同运动状态下是否带有舵附推力鳍的船模自航CFD模拟，并对该种状态下

2、的船模阻力、运动响应以及船后螺旋桨的推力和扭矩等进行分析，获得相关变化特性。该项研究对于运动中船舶快速性研究和预报等，具有较好的指导意义和参考价值。［关键词］舵附推力鳍；纵摇；横摇；自航［中图分类号］U661.1［文献标志码］A［文章编号］1001-9855（2016）06-0019-09Analysisofhydrodynamicperformanceofrudderwithadditionalthrustfinsformovingships112WANGWen-quanWANGShi-yangZHANGTian-tian(1.MarineDesign&Res

3、earchInstituteofChina,Shanghai200011,China;2.DalianVocational&TechnicalCollege,Dalian116035,China)Abstract:TheCFDsimulationsoftheself-propulsiontestwithpitchandrollingfora75000tmodelshipwerecarriedoutbythenumericalwavetanktechnologyandnumericaltowingtanktechnologybasedonRANSE.Theres

4、istancetestandself-propulsiontestsimulationsfortheshipincalmwaterwerefirstlyperformedandcomparedwiththemodeltestresultstopreliminarilyvalidatetheCFDsimulationmethod.Then,theself-propulsiontestsforthemodelshipswithorwithoutrudderswithadditionalthrustfinsunderthedifferentmotionmodeswe

5、resimulatedtoanalyzetheresistanceandmotionresponsesofthemodelship,andthethrustandtorqueoftheaftpropeller,resultingintherelevantvariationcharacteristics.Theresearchcanprovideguidanceandreferenceforthestudyandpredictionofpoweringperformanceofshipsinwaves.Keywords:rudderwithadditionalt

6、hrustfins;pitch;rolling;self-propulsion引言度重视，成为世界范围内的焦点问题之一，而节能减排俨然被视作经济发展中的一项紧迫任务。因进入21世纪，能源问题已引起世界各国的高此，研究船舶推进节能技术对于降低船舶能源消［收稿日期］2016-04-18；［修回日期］2016-07-19［作者简介］王文全（1987-），男，博士，工程师，研究方向：船舶总体设计。王诗洋（1981-），男，硕士，高级工程师，研究方向：船舶总体设计。张天添（1986-），女，硕士，实验师，研究方向：船舶性能试验。19船舶王文全，等：船舶运动状态下舵附推力

7、鳍水动力性能分析［5］耗、节约船舶运输企业的燃油消耗费用，以及降低型和非线性湍流模型。考虑到船尾部桨后旋转船舶对海洋环境的污染都具有重大的意义。尾流，本文采用雷诺应力方程湍流模型。以往许多学者和研究人员对舵附推力鳍的节雷诺应力输运方程在直角坐标系下的表达式为：能效果分析均关注船舶在静水中的节能效果，而在进行数值计算时并未考虑船体在波浪中航行时的六个自由度的运动。静水工况的数值计算结果并不能反映实际船舶在海面航行时舵附推力鳍的（1）［1-2］节能效果。目前已发表的有关波浪中自航CFD模拟方面的文献主要来自于美国IOWA大学的Stern团队。Carrica等人开展

8、了静水中带自由升沉、纵倾KCS［3］该