船间水动力相互作用数值研究

发布时间：2020-12-23 05:51

　　人类利用海洋平台开采海洋资源,使用船舶运输资源,但海洋平台寿命有限,需要对其进行拆卸回收作业。由于海洋平台的拆卸回收工作常常需要多船舶共同作业,故在此过程中极易发生船舶碰撞。驳船是船舶共同作业中的常见船型,当驳船前往指定的作业地点时,常常会同其他驳船发生会遇、追越,或行经其他停泊驳船。两船靠近时,船间水动力相互作用会影响到两船的受力和运动状态,极易发生危险事故。因此探究其船间水动力相互作用非常重要。本文应用CFD软件STAR-CCM+,选取Realizable k-?湍流模型,求解非定常RANS方程,以船舶运动数学模型为基础,使用重叠网格方法对两船会遇和追越进行数值模拟。应用本文数值方法对某LNG船静水阻力进行预报验证了方法的有效性。随后分别分析了横摇、横荡以及艏摇对会遇船舶船间水动力相互作用的影响,计算了船速比、横向间距、尺度比对船间水动力相互作用的影响情况。对两船追越进行模拟,分析了追越船与被追越船受力和运动的变化,探究了船速比、横向间距对船间水动力相互作用的影响情况。最后对一船行经停泊船进行了数值研究,分析了行经船与停泊船受力和运动的变化,计算了不同船速、横向间距对两船受力及运动... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 数值研究
        1.2.2 模型试验
    1.3 本文的主要工作
2 船间水动力数值模拟的基本原理
    2.1 引言
    2.2 船舶运动数学模型
    2.3 CFD方法模拟粘性流场的基本原理
        2.3.1 基本控制方程
        2.3.2 湍流模型
        2.3.3 边界条件
        2.3.4 自由液面处理
        2.3.5 离散化方法
        2.3.6 重叠网格
    2.4 本章小结
3 两船会遇情况数值模拟
    3.1 引言
    3.2 数值方法验证
    3.3 会遇问题模拟
        3.3.1 会遇问题坐标系设置
        3.3.2 数值模型
        3.3.3 计算结果验证
    3.4 船舶会遇过程中的水动力干扰因素分析
        3.4.1 二自由度船舶运动模型下的船舶会遇
        3.4.2 三自由度船舶运动模型下的船舶会遇
        3.4.3 四自由度船舶运动模型下的船舶会遇
    3.5 本章小结
4 两船追越情况数值模拟
    4.1 追越问题数值模拟
        4.1.1 追越问题坐标系及边界条件设置
        4.1.2 数值模拟结果分析
        4.1.3 不同因素对追越中船间水动力相互作用的影响
    4.2 驶经停泊船的数值模拟
        4.2.1 数值模拟结果分析
        4.2.2 不同因素对两船船间水动力相互作用的影响
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]计算流体力学的发展探究[J]. 杨楠山,史立地,张月.  科技经济导刊. 2017(14)
[2]STUDY OF HYDRODYNAMIC FORCES OF SHIPS IN NARROW WATERWAY[J]. Zhang Xie-dong, Wu Xiu-heng School of Transportation, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063, China.  Journal of Hydrodynamics(Ser.B). 2003(04)
[3]船舶交通事故的分析[J]. 关政军.  大连海事大学学报. 1997(01)
[4]船舶与人类社会——从船舶发展史看科学技术的发展对人类社会的影响[J]. 储嘉康.  船工学报. 1980(02)

硕士论文
[1]船—船非定常水动力相互作用数值研究[D]. 张晨曦.上海交通大学 2011



本文编号：2933186