船舶沉浮作业数值仿真及破损状态下的耐波性计算

发布时间：2020-04-06 07:47

【摘要】：本文围绕船舶沉浮作业过程中的浮态、稳性变化以及耐波性能等问题进行了探讨研究,提出了一套高效且准确的计算方法和流程。首先,文中研究了船舶压载管路重力进水流量计算方法。基于粘流理论,采用CFD商业软件分别建模并计算了模型和实船压载管路的流量,数值计算结果与实验结果稳合良好。随后,以一条沉浮作业实船为例,基于静水力学原理,采用MATLAB编程,计算了该船在沉浮作业过程中的浮态、稳性时历曲线。并讨论了意外事故情形下的安全性能。基于三维势流理论,计算了船舶沉浮作业过程中在三、四级海况下的耐波性能。为计算破损后船舶在波浪中的运动响应,基于势流理论分别对船体外部和破损舱内部流动进行处理,采用伯努利方程和CFD方法建模计算分别确定了舱口边界条件和流量系数,将三者流动结合,提出并建立了破损船舶在波浪中的时域运动模拟。应用三维势流方法计算船舶频域水动力系数,并通过脉冲响应函数法获得时延函数,为考虑舱内液体晃荡力采用时域边界元法计算求解舱内液体流动。以ITTC破损稳性标模PRR01为例,计算了进水船舶在规则波中的运动响应。研究表明,该方法合理地考虑了内部晃荡力的影响,得到了较为准确的船舶运动,计算结果与实验结果吻合良好。计算效率较高,为作业、破损进水船舶耐波性提供了一种快速有效的计算方法。
【图文】：

图 1- 1 爱沙尼亚号客船Fig.1- 1 Estonia Passenger Ship图 1- 2 COSCO FUKUYAMA 号集装箱船Fig.1- 2 COSCO FUKUYAMA container ship在破损后保持一定的稳性和耐波性能，并具有以一定计算研究破损船舶或沉浮作业中水下舱门打开的船

图 1- 2 COSCO FUKUYAMA 号集装箱船Fig.1- 2 COSCO FUKUYAMA container ship破损后保持一定的稳性和耐波性能，并具有以一定计算研究破损船舶或沉浮作业中水下舱门打开的船问题，工程中通常使用模型实验的方法来进行验证要求较高，且存在模型的尺度效应，实验结果并不一此，有必要对船舶的沉浮作业物理过程和破损状态由于不同的船型拥有不同类型的进水舱段、管路布。所以目前没有专业的船舶商业软件用于船舶沉浮作具体船型具体分析，没有统一的计算方法与流程，导耗时、费力，且准确性得不到很好的保障。为此，，有法和流程，在保证计算结果准确的基础上，提高效
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U661.32

【参考文献】

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本文编号：2616229