浅水中低速斜航船舶水动力预报及验证与确认分析

发布时间：2018-02-24 01:02

  本文关键词： 浅水 斜航运动 CFD 水动力系数 误差和不确定度 验证和确认　出处：《船舶力学》2016年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：浅水中的斜航船舶受到浅水阻塞效应和不对称流的综合影响。为预报该运动中的船舶水动力,文章采用基于定常雷诺平均纳维—斯托克斯方程的计算流体动力学方法,对浅水中做斜航运动的船舶粘性绕流场进行数值模拟。考虑低航速运动的特点,忽略航速影响下的自由面兴波,由数值计算得到水动力系数在漂角影响下的变化规律。针对计算精度问题,在数值模拟中从验证和确认角度分析和评估计算结果:通过网格收敛性分析分析数值误差与不确定度;结合试验数据考察计算模型的误差。此外,从计算区域尺度、湍流模型、边界条件、船体下沉和纵倾作用方面对模型误差的影响因素进行探讨,可为改进计算模型、提高数值模拟精度提供参考依据。
[Abstract]:In order to predict the ship hydrodynamics in shallow water, a computational fluid dynamics method based on the constant Reynolds average Navier-Stokes equation is used to predict the ship's hydrodynamics. Numerical simulation of viscous flow field around a ship in shallow water with oblique motion is carried out. Considering the characteristics of low speed motion, the free surface wave-making under the influence of speed is ignored. The variation law of hydrodynamic coefficient under the influence of drift angle is obtained by numerical calculation. In numerical simulation, the calculation results are analyzed and evaluated from the point of view of verification and confirmation: the numerical error and uncertainty are analyzed through the mesh convergence analysis; the error of the calculation model is investigated in combination with the experimental data. In addition, the turbulence model is calculated on a regional scale. The effects of boundary conditions, hull sinking and trim on the error of the model are discussed, which can provide a reference for improving the calculation model and improving the accuracy of numerical simulation.
【作者单位】： 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院高新船舶与深海开发装备协同创新中心;
【基金】：国家自然科学基金项目(51309152) 高性能船舶技术教育部重点实验室开放基金课题资助项目(2013033101)
【分类号】：U661.1

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本文编号：1528277