船舶有流泊位靠泊水动力分析
发布时间：2021-12-22 04:35
船舶靠泊运动是一种低速的运动状态,是船舶由运动状态向静止转变的过程,速度的降低使得船舶操纵性能下降,而重力式码头有流泊位的复杂流场增加了靠泊船舶的操纵难度,这就引发了重力式码头有流泊位船舶安全靠泊操纵的问题。因此,对船舶在重力式码头有流泊位靠泊水动力分析的研究具有现实意义。伴随着计算机技术的不断发展,计算流体力学的数值模拟方法以其节约时间和经济成本的优点得到了广泛应用,包括大型集装箱船都使用数值模拟进行验证分析,是现阶段船舶研究的方法之一,但其存在的数学模型精度问题,所以数值模拟结果需要同常规的理论分析方法和水池试验方法对比验证。本文运用数值模拟的方法对船舶有流泊位靠泊水动力进行分析研究,通过对经国际拖曳水池会议（ITTC）认可的标准船模系列60船型进行数值模拟,并将所得的结果与该船型水池试验结果进行比较,证明该船型的数值模拟结果是可靠的,从而说明基于CFD的数值模拟方法现阶段是可行的。然后,通过采用SIMPLEC算法求解不可压缩RANS方程,对船舶靠泊连续性泊位和突堤式单泊位进行数值模拟,模拟时通过选取不同的流场流速、不同的码头前沿距离、不同的船舶靠泊角度和水深的变化,分析研究多种工...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１系列６０船型计算模型??Ｆｉｇ．?３．１?Ｓｅｒｉｅｓ?６０?ｓｈｉｐ?ｍｏｄｅｌ??
??图３．１系列６０船型计算模型??Ｆｉｇ．?３．１?Ｓｅｒｉｅｓ?６０?ｓｈｉｐ?ｍｏｄｅｌ??３．２计算域及网格??为验证本实验船型及ＣＦＤ方法的可行性，拟采用船模拖曳水池的试验结果进??行对比分析。具体边界设定如下：入口距船首１倍船长，出口距船尾３倍船长，??水深为１倍船长，计算域为左右对称分别距船中１倍船长。如图３．２所示。??Ｔ－?■丄?Ｉ???图３．２计算域??Ｆｉｇ．３．２?Ｃｏｍｐｕｔｅ?ａｒｅａ??本文使用专业化网格划分软件ＩＣＥＭ?ＣＦＤ，该软件是Ａｎｓｙｓ?Ｆｌｕｅｎｔ自带的网格??划分工具，具有网格类型丰富，网格划分易上手的优点。本文使用的结构网格，??因为研宄起来方便，且计算精度较高，但划分方法较为繁琐，其具体的网格划分??流程如图３．３所不。??－１６?－??
??导出网格??图３．３网格划分流程??Ｆｉｇ．３．３?Ｇｒｉｄ?ｐａｒｔｉｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??结构网格划分过程很重要，前期的失误可能导致网格质量不合格，下面给出??部分关键Ｈ点的常用解决技巧：??（１）进行船体几何文件清理，要保证船体表面的连续性，否则在生成网格时??－１７?－
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD方法的LNGFSRU船浅水效应分析[J]. 杨春华,严孝钦,翁振勇,陈晓莹,袁红良. 船海工程. 2016(04)
[2]Computational Fluid Dynamics Uncertainty Analysis for Simulations of Roll Motions for a 3D Ship[J]. 朱仁传,杨春蕾,缪国平,范菊. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2015(05)
[3]船-舵-桨的水动力干扰效应研究[J]. 侯建军,石爱国,吴明,杨波. 船舶工程. 2014(01)
[4]基于CFD的船舶斜浪三自由度运动仿真研究[J]. 吴明,石爱国,杨波,王骁,王作超. 计算机应用研究. 2013(07)
[5]基于计算流体力学理论的船舶横摇阻尼系数计算[J]. 杨波,石爱国,吴明. 中国航海. 2012(03)
[6]内河挖入式港池回流流速分布规律的数值模拟[J]. 戴勇,王定略. 水道港口. 2012(04)
[7]开敞式码头船舶系缆力数值分析[J]. 王翔,孙克俐,王东凯. 港工技术. 2012(04)
[8]浅水中会遇船舶水动力相互作用数值研究[J]. 张晨曦,邹早建,杨勇. 船舶力学. 2012(Z1)
[9]船舶CFD不确定度分析方法述评（英文）[J]. 吴宝山. 船舶力学. 2011(06)
[10]船舶在浅水域横向停靠运动粘性水动力计算[J]. 王化明,邹早建,田喜民,黄永生. 船舶力学. 2010(07)
博士论文
[1]限制水域操纵运动船舶粘性流场及水动力数值研究[D]. 王化明.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]防波堤口门非均匀流船舶水动力数值模拟[D]. 刘吉勇.大连海事大学 2017
[2]基于CFD的岸壁效应的数值模拟[D]. 李忠收.大连海事大学 2016
[3]基于CFD的船舶数值水池研究[D]. 陈远超.中国舰船研究院 2016
[4]受限水域船舶下沉及纵倾数值研究[D]. 张松.大连海事大学 2014
[5]基于CFD的船舶阻力性能研究[D]. 肖丹.大连理工大学 2014
[6]船舶沿岸航行水动力数值研究[D]. 麻绍钧.上海交通大学 2014
[7]水面船舶和高性能多体船兴波与阻力性能计算[D]. 马娟.上海交通大学 2011
[8]大型船舶靠泊操纵仿真研究[D]. 白军.大连海事大学 2010
[9]船舶近岸航行岸壁效应数值研究[D]. 姚建喜.上海交通大学 2010
[10]船舶受限水域斜壁效应仿真研究[D]. 杜庆申.大连海事大学 2009
本文编号：3545769
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１系列６０船型计算模型??Ｆｉｇ．?３．１?Ｓｅｒｉｅｓ?６０?ｓｈｉｐ?ｍｏｄｅｌ??
??图３．１系列６０船型计算模型??Ｆｉｇ．?３．１?Ｓｅｒｉｅｓ?６０?ｓｈｉｐ?ｍｏｄｅｌ??３．２计算域及网格??为验证本实验船型及ＣＦＤ方法的可行性，拟采用船模拖曳水池的试验结果进??行对比分析。具体边界设定如下：入口距船首１倍船长，出口距船尾３倍船长，??水深为１倍船长，计算域为左右对称分别距船中１倍船长。如图３．２所示。??Ｔ－?■丄?Ｉ???图３．２计算域??Ｆｉｇ．３．２?Ｃｏｍｐｕｔｅ?ａｒｅａ??本文使用专业化网格划分软件ＩＣＥＭ?ＣＦＤ，该软件是Ａｎｓｙｓ?Ｆｌｕｅｎｔ自带的网格??划分工具，具有网格类型丰富，网格划分易上手的优点。本文使用的结构网格，??因为研宄起来方便，且计算精度较高，但划分方法较为繁琐，其具体的网格划分??流程如图３．３所不。??－１６?－??
??导出网格??图３．３网格划分流程??Ｆｉｇ．３．３?Ｇｒｉｄ?ｐａｒｔｉｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??结构网格划分过程很重要，前期的失误可能导致网格质量不合格，下面给出??部分关键Ｈ点的常用解决技巧：??（１）进行船体几何文件清理，要保证船体表面的连续性，否则在生成网格时??－１７?－
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD方法的LNGFSRU船浅水效应分析[J]. 杨春华,严孝钦,翁振勇,陈晓莹,袁红良. 船海工程. 2016(04)
[2]Computational Fluid Dynamics Uncertainty Analysis for Simulations of Roll Motions for a 3D Ship[J]. 朱仁传,杨春蕾,缪国平,范菊. Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2015(05)
[3]船-舵-桨的水动力干扰效应研究[J]. 侯建军,石爱国,吴明,杨波. 船舶工程. 2014(01)
[4]基于CFD的船舶斜浪三自由度运动仿真研究[J]. 吴明,石爱国,杨波,王骁,王作超. 计算机应用研究. 2013(07)
[5]基于计算流体力学理论的船舶横摇阻尼系数计算[J]. 杨波,石爱国,吴明. 中国航海. 2012(03)
[6]内河挖入式港池回流流速分布规律的数值模拟[J]. 戴勇,王定略. 水道港口. 2012(04)
[7]开敞式码头船舶系缆力数值分析[J]. 王翔,孙克俐,王东凯. 港工技术. 2012(04)
[8]浅水中会遇船舶水动力相互作用数值研究[J]. 张晨曦,邹早建,杨勇. 船舶力学. 2012(Z1)
[9]船舶CFD不确定度分析方法述评（英文）[J]. 吴宝山. 船舶力学. 2011(06)
[10]船舶在浅水域横向停靠运动粘性水动力计算[J]. 王化明,邹早建,田喜民,黄永生. 船舶力学. 2010(07)
博士论文
[1]限制水域操纵运动船舶粘性流场及水动力数值研究[D]. 王化明.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]防波堤口门非均匀流船舶水动力数值模拟[D]. 刘吉勇.大连海事大学 2017
[2]基于CFD的岸壁效应的数值模拟[D]. 李忠收.大连海事大学 2016
[3]基于CFD的船舶数值水池研究[D]. 陈远超.中国舰船研究院 2016
[4]受限水域船舶下沉及纵倾数值研究[D]. 张松.大连海事大学 2014
[5]基于CFD的船舶阻力性能研究[D]. 肖丹.大连理工大学 2014
[6]船舶沿岸航行水动力数值研究[D]. 麻绍钧.上海交通大学 2014
[7]水面船舶和高性能多体船兴波与阻力性能计算[D]. 马娟.上海交通大学 2011
[8]大型船舶靠泊操纵仿真研究[D]. 白军.大连海事大学 2010
[9]船舶近岸航行岸壁效应数值研究[D]. 姚建喜.上海交通大学 2010
[10]船舶受限水域斜壁效应仿真研究[D]. 杜庆申.大连海事大学 2009
本文编号：3545769
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3545769.html
