受限水域40万吨矿砂船下沉量计算分析

发布时间：2024-04-26 06:02

　　针对40万吨超大型矿砂船(very large ore carrier,VLOC)航行过程中安全研究和船体下沉量的精确计算问题,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法结合商用CAE软件进行VLOC下沉量数值计算仿真和数据分析处理,研究不同影响因素下VLOC船体下沉量的变化规律和趋势.数值实验结果表明:VLOC船体下沉量与航速、水深吃水比、弗劳德数等影响因素有直接关系,缩尺船模试验进一步深入探究并验证下沉量与各影响因素的数值关系.数据分析结果表明:VLOC的航速及水深吃水比是影响船体下沉量的重要因素,几个物理量呈现高度的正相关关系.

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【部分图文】：

图1VLOC计算网格

VLOC相应的网格划分见图1.船体前方为速度入口边界,后方为压力出口边界,船体表面、水池两侧壁和水池底部均为无滑移壁面边界,通过VOF法模拟自由表面.为减少入口和出口边界处波的反射,分别在入口和出口处设置长度为5m的数值阻尼.由于对称性,只需对计算域的一半进行计算.2.2缩尺....

图2h/T=1.2时,Rt、S和α随Fr的变化趋势

基于数值模拟的方法,对VLOC的船体总阻力、船体重心下沉量和船体纵倾角进行研究,并将结果与经验值进行对比分析,见图2～6.图3h/T=1.5时,Rt、S和α随Fr的变化趋势

图3h/T=1.5时,Rt、S和α随Fr的变化趋势

图2h/T=1.2时,Rt、S和α随Fr的变化趋势图4h/T=2.0时,Rt、S和α随Fr的变化趋势

图4h/T=2.0时,Rt、S和α随Fr的变化趋势

图3h/T=1.5时,Rt、S和α随Fr的变化趋势图5h/T=3.0时,Rt、S和α随Fr的变化趋势

本文编号：3964816