复杂边界条件下月池内流体运动性能研究

发布时间：2021-08-15 14:37

　　月池应用于各种小型特种船舶中,它垂直贯穿甲板和船底,内置勘探设备,以声呐居多。这些设备形状通常很不规则,边界复杂,增加了求解流体运动的复杂性。流体剧烈运动产生的大量气泡干扰月池内和月池后方设备的正常工作。论文考虑内置设备对月池内流体运动的影响,用FLUENT软件中的自编程序UDF分析月池内流场的压力分布、自由液面运动与水气分布。研究发现,月池随边壁面一侧的压力高于导边壁面一侧的压力;自由液面呈现随边一侧高、导边一侧低的驻波形态;月池导边一侧自由液面水气掺混现象更为严重。 

【文章来源】：中国造船. 2020,61(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

船舶航行过程中月池内自由液面形态（见电子文档彩图）

数值模型

为了在数值模拟中沿着水深施加重力，计算域的上侧采用压力出口条件，压力分布用UDF定义，其中水面以上采用标准大气压，水面以下部分考虑水深引起的静压。计算区域的左侧、右侧采用压力出口，计算域下侧、船体表面和月池表面均采取壁面边界条件，船体运动同样采用UDF进行控制，航速V=7.7 m/s。采用双精度进行计算，并采用修正的RNG k-?湍流模型，压力与速度的耦合方式是PISO(pressure implicit split operator）法，差分格式采用QUICK(quadratic upstream interpolation for convective kinetics）法。图2 数值模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]波浪作用下钻井船月池内流体水动力性能研究[J]. 鲜于晨松,吕海宁.  舰船科学技术. 2018(01)
[2]月池参数对船型FDPSO水动力特性的影响研究[J]. 黄祥宏,蒋志勇,谷家扬,耿培腾.  江苏科技大学学报(自然科学版). 2017(01)
[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]水平激励下钻井船矩形月池的水动力特性研究[J]. 黄磊,刘利琴,唐友刚,张永恒,郭东杰.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2015(11)
[5]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)
[6]波浪作用下带月池结构船体运动数值预报[J]. 孙采微,杨建民,吕海宁.  海洋工程. 2013(04)
[7]船底月池流激振荡特性研究[J]. 赵尚辉,刘见华.  上海造船. 2010(01)



本文编号：3344737