模型尺度下海工船舶月池对阻力性能影响的数值模拟研究

发布时间：2021-02-23 20:11

　　文章基于CFD（Computational Fluid Dynamics）对一艘带有月池的海洋工程船静水阻力问题在模型尺度下进行了数值模拟,计算采用RANS方法,结合VOF方法模拟自由面兴波。从倒圆半径和内壁开孔率两个方面分析了月池构型对船体阻力性能的影响,并将数值模拟结果与模型试验结果进行了对比。结果表明:数值模拟得到的倒圆半径和内壁开孔率对船体阻力的影响趋势与模型试验结果一致,船体总阻力对月池底部倒圆半径比较敏感,但随航速的增加,敏感性降低。相比月池底部倒圆半径,内壁开孔率对船体阻力影响较小。 

【文章来源】：船舶力学. 2020,24(05)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

图1 月池布置示意图

图1 月池布置示意图本文主要研究月池底部不同倒圆半径对船模阻力的影响和不同开孔率内壁对船模阻力及月池内兴波的影响。目前海洋工程船舶的月池大多是正方形或长方形柱体，不足之处在于：一、船舶航行时因月池的底部大开口，存在较大的涡流回旋阻力，造成船舶航行时附加阻力太大；二、没有充分考虑月池消波功能，船舶航行或停泊作业时，月池中的波浪较大；三、常规月池的四个角为直角，角隅处应力集中，船体结构加强困难，结构疲劳强度不佳。

对于船模阻力的模拟，船模采用约束模，计算区域为长方体，由于对称性，只进行半船计算，纵向从船艏向前延伸1个船长，从船艉向后延伸2个船长，横向从中纵剖面向船左侧延伸1.5个船长，垂向从静水面向下延伸1.5个船长。图4 月池、内壁开孔局部网格

【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶月池对阻力影响的模型试验研究[J]. 金瑞健,邹康,桂满海.  中国造船. 2016(03)
[2]月池对钻井船阻力性能影响研究[J]. 张晓宇,胡开业,纪元,周雯雯.  船舶. 2016(04)
[3]月池对钻井船阻力性能的影响研究[J]. 黄祥宏,蒋志勇,谷家扬,姚震球.  船舶工程. 2016(08)
[4]基于CFD的钻井船月池流场及附加阻力研究[J]. 李志雨,张海彬.  船舶. 2015(04)
[5]圆形月池流激振荡实验研究[J]. 姚熊亮,康庄.  力学学报. 2007(03)



本文编号：3048160