基于CFD的不同船首倾角船体阻力特性仿真研究

发布时间：2024-03-10 11:48

　　基于CFD技术,使用SST k-ε湍流模型和VOF方法,设计了7种不同艏柱倾斜角度(艏倾角)的船首方案,通过仿真实验对比了不同船首倾角单体船在静水直航中的阻力特性。仿真结果表明,中低速内倾式船首船体总阻力小,中高速外倾式船首船体总阻力小,全航速垂直船首总阻力最大。

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【部分图文】：

图17个实验方案

表1船体主要参数船首角度/(°)船长/m船宽/m吃水/m排水体积/m33521.463.8127.585021.473.8127.626021.473.8127.559021.483.8127.6411521.493.8....

图2划分的网格

本节网格划分是借助CFD通用前处理软件ICEM来实现的,采用结构化网格,为了更好地捕捉流动特征,网格在船首、船尾和静水面附近进行了加密,流域整体网格数量为240万,整个流域的网格分布如图2所示。2.3边界条件与数值方法

图3RT-航速折线

7个艏倾角在5种工况下总阻力折线如图3所示,其中RT代表总阻力。由图3可知:随着航速增大,总阻力不断上升,单体船总阻力总体趋势相对一致;中低速(航速≤15kn),内倾145°船首(最下端边界线是右三角)船体总阻力最小,中高速(15kn<航速≤25kn),外倾60°(最下端边....

图4不同船首对应的兴波云图(Fr=0.351)

为了说明不同船首倾角对自由液面兴波影响,本节选取了低中高3个工况(Fr=0.351,Fr=0.527,Fr=0.703),分析其自由液面兴波状况,分别如图4～图6所示。图5不同船首对应的兴波云图(Fr=0.527)

本文编号：3924745