基于OpenFOAM的船舶水动力性能分析

发布时间：2017-11-09 13:11

  本文关键词：基于OpenFOAM的船舶水动力性能分析

  更多相关文章： OpenFOAM 船舶水动力性能 数值模拟 摩擦阻力系数 总阻力系数

【摘要】：新船型开发能力是衡量船舶科技实力的主要标准,提升新船型开发能力对巩固我国在全球船舶行业的优势地位有着重要影响。船舶自行设计是新船型开发的主要途径,精确预报船舶阻力性能,并能够准确的反馈船舶指定区域的流场信息,对优化船体曲面、改善船舶水动力性能、提升船体曲面自行设计效率和质量有着重要意义。目前,商业化CFD计算软件有着装机价格昂贵、计算效率低、无法深度二次开发等诸多缺陷与局限。而开源、免费的CFD计算软件OpenFOAM为我们提供了一个新的选择,该软件具有免费开源、接口丰富、支持大规模并行计算等优点。用户可以自定义解决特定问题的求解器,从而增加工作的深度与针对性。这对提高船舶水动力性能的优化水平具有十分重要的意义。因此,本文以预报船舶摩擦阻力系数和总阻力系数为目标,对基于OpenFOAM的船舶水动力性能分析方法进行了探索与研究,具体内容如下：(1)在OpenFOAM稳态求解器simpleFoam的基础上,利用叠模法,总结出了基于OpenFOAM的船舶摩擦阻力系数计算的方法。基于OpenFOAM和商业CFD计算软件Fluent对Wigley船模的摩擦阻力系数进行预报,并与1957 ITTC计算公式的理论值进行比较,评价OpenFOAM的计算精度。进而基于OpenFOAM,对船体几何形状更为复杂,更接近实船的系列-60船型的摩擦阻力系数进行预报,对基于OpenFOAM的船舶摩擦阻力系数计算方法的适用性进行验证。(2)在OpenFOAM二相流求解器interFoam的基础上,总结出了基于OpenFOAM的船舶总阻力系数计算方法。基于OpenFOAM对Wigley船模的总阻力系数进行预报,并与日本横滨国立大学所做的Wigley船模实验的值进行对比,对计算结果进行了分析。本文基于OpenFOAM软件对计算船舶摩擦阻力和总阻力的基本方法进行总结,并通过实际算例验证了该方法的可靠性和准确性,为以后OpenFOAM在船舶水动力性能分析方面更深入的应用提供参考。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U661.1

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘小健;;多学科设计优化在船舶水动力性能优化中的应用[J];上海造船;2010年02期

2 王展智;熊鹰;齐万江;姜治芳;;船后桨的布局对螺旋桨水动力性能的影响[J];哈尔滨工程大学学报;2012年04期

3 苏玉民;张曦;杨亮;;摆动尾鳍水动力性能的试验和数值研究[J];海洋工程;2012年03期

4 上官纯飞;侯国祥;;某型仿生船水动力性能数值验证研究[J];船海工程;2013年01期

5 王贵彪;谢永和;;导管桨加装节能舵球的水动力性能计算分析[J];船海工程;2013年03期

6 蒋浩;邱磊;;单桨双舵系统水动力性能数值模拟研究[J];中国水运(下半月);2014年02期

7 叶姗;罗薇;刘祖源;周凌;何汉保;;支撑筋对特殊导管桨水动力性能的影响[J];船海工程;2008年06期

8 王诗洋;解学参;王超;周剑;黄胜;;参数选择对螺旋桨水动力性能的影响[J];船舶工程;2010年06期

9 陈红梅;蒋技峗;;船舶水动力性能的数值优化集成系统研究[J];船舶;2012年02期

10 李新;罗晓园;单树军;甘振海;;基于流固耦合的舵桨水动力性能研究和强度校核[J];船舶工程;2012年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 马骋;钱正芳;张旭;杜度;;舵球节能装置水动力性能的计算与仿真[A];2004年船舶水动力学学术会议论文集[C];2004年

2 马骋;钱正芳;王文初;杜度;张旭;;基于桨-舵-舵球干扰分析的螺旋桨水动力性能改进研究[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集（下册）[C];2005年

3 常煜;洪方文;张志荣;刘登成;;对转桨水动力性能的数值分析[A];2008年船舶水动力学学术会议暨中国船舶学术界进入ITTC30周年纪念会论文集[C];2008年

4 杨昭龙;邹早建;;大型水面船舶水动力性能综合分析方法研究[A];2013年船舶水动力学学术会议论文集[C];2013年

5 徐亮瑜;杨建民;李欣;;双驳船系统水动力性能及波面升高研究[A];第十四届中国科协年会第5分会场：绿色船舶与海洋装备创新发展及产业化论坛论文集[C];2012年

6 徐亮瑜;杨建民;李欣;;双驳船系统水动力性能及波面升高研究[A];2012年度海洋工程学术会议论文集[C];2012年

7 姚志崇;曹庆明;;槽道桨水动力性能数值分析[A];2008年船舶水动力学学术会议暨中国船舶学术界进入ITTC30周年纪念会论文集[C];2008年

8 刘登成;洪方文;;导管间隙对带前置定子导管桨水动力性能的影响研究[A];第二十五届全国水动力学研讨会暨第十二届全国水动力学学术会议文集（下册）[C];2013年

9 李彦丽;苏玉民;王晓飞;唐波;;三维拍动翼的水动力性能研究[A];2008年船舶水动力学学术会议暨中国船舶学术界进入ITTC30周年纪念会论文集[C];2008年

10 杨立;黄国富;陈雷强;;桨后舵球式推力鳍水动力性能分析与设计[A];2013年船舶水动力学学术会议论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 通讯员 唐晓伟 记者 李丽云;“数值水池”引领海洋科研进入仿真新世界[N];科技日报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 杨亮;仿金枪鱼摆动尾鳍的水动力性能与推进机理研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

2 郭春雨;螺旋桨与舵附推力鳍相互干扰水动力性能数值计算[D];哈尔滨工程大学;2007年

3 冯佰威;基于多学科设计优化方法的船舶水动力性能综合优化研究[D];武汉理工大学;2011年

4 葛新发;赛艇水动力性能和运动员机能的评定研究[D];武汉理工大学;2004年

5 魏跃峰;浮式钻井生产储油轮（FDPSO）水动力性能及概念设计研究[D];上海交通大学;2012年

6 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

7 于凯;仿生推进器的水动力性能理论预报与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

8 王兆立;仿胸鳍推进系统水动力性能理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴建林;瓯江下游浅吃水肥大船水动力性能研究[D];上海交通大学;2015年

2 顾欣星;全向直翼推进器水动力性能研究及优化[D];浙江大学;2016年

3 刘启帮;水下高速拖体流体动力性能研究[D];中国舰船研究院;2016年

4 郭安托;拖网渔船推进装置水动力性能研究[D];浙江海洋大学;2016年

5 姜晓昌;基于OpenFOAM的船舶水动力性能分析[D];大连理工大学;2016年

6 杨智强;基于STAR-CCM+和Fluent的可调螺距螺旋桨的水动力性能研究[D];大连理工大学;2016年

7 张志勇;470级帆船稳向板的水动力性能研究[D];武汉体育学院;2016年

8 马勇;蹼泳板水动力性能数值模拟与试验研究[D];武汉理工大学;2003年

9 柳叶;特种舵水动力性能研究及桨舵系统数值模拟[D];大连理工大学;2012年

10 赵大刚;船—桨—舵—舵球式推力鳍系统水动力性能数值计算[D];哈尔滨工程大学;2012年

，

本文编号：1162006