基于数值仿真和TOPSIS的舰船甲板流场质量分析
发布时间：2021-10-15 00:59
为了能够较便捷的对舰船甲板气流场进行评价,本文在数值仿真的基础上采用基于改进优劣解距离法（TOPSIS）对甲板流场进行排序。此外,评估了不同风向和风速条件下的流场,并与数值结果进行比较。结果表明,运用TOPSIS方法对SFS2舰船在不同工况下的流场质量进行优劣排序,可以得到与数值仿真相同的规律;在相同的相对风速下,关键点的侧风风速越大,流场质量越差;TOPSIS法的评估结果与研究关键点位置的选取有关。
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(01)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
各工况流场与理想流场贴近度Fig.14Relativeclosenessofflowfieldwithidealflowfieldunderdifferentworkingconditions
ingCFDandpilotedsimulationtoquantifyship-helicopteroperatinglimits[J].TheAeronauticalJournal,2006:419–428.[1]朱英富.水面舰船设计新技术[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2004.ZHUYing-Fu.Newtechnologyforsurfaceshipdesign[M].Harbin:HarbinEngineeringUniversity,2004.[2][吕红.舰船周围气流场数值模拟方法及分布规律的研究[D].3]图14各工况流场与理想流场贴近度Fig.14Relativeclosenessofflowfieldwithidealflowfieldunderdifferentworkingconditions图15风向90°风速25m/s的湍动能超限区范围Fig.15Turbulentkineticenergyoutofrangeunder90degreewinddirectionand25windspeeds表2二号关键点侧风风速与垂向风速Tab.2Crosswindwindspeedandverticalwindspeedatkeypoint2风速风向侧风风速垂向风速10m/s15m/s20m/s25m/s10m/s15m/s20m/s25m/s45°8.49512.93717.33521.5971.5032.0412.6103.28660°0.6910.7981.2211.1920.2170.4630.7470.90590°0.8881.6262.2962.8790.0130.1210.3230.492120°1.4732.0601.2242.9950.0950.1990.2170.217135°5.6996.3999.98510.5461.0580.7471.3491.437第42卷李想，等：基于数值仿真和TOPSIS的舰船甲板流场质量分析·73·
耍??SFS2的研究中，运用相同的网格布局、网格数量分布和求解方式，获得的运算结果也是同样合理的。本文研究把工质选定为理想气体，采用基于密度法显式求解器，选用标准双方程模型作为湍流模型，离散化各项设为二阶迎风格式，工作压力设定为标准大气压。2仿真结果分析2.1流场分析依据为了便于分析舰船甲板上方流场特征，在计算域空间中选定5个关键截面，如图6所示。第1、第2和第3截面选定在舰船尾部甲板上方，其中第2截面穿过舰船尾部甲板停机坪中心；第4截面穿过舰船纵向图1国际通用护卫舰模型SFS2Fig.1InternationallyagreedfrigatemodelSFS2图2计算域网格分布Fig.2Griddistributionofthecomputationaldomain图3风向定义示意图Fig.3Aschematicdiagramofthedefinitionofwinddirection图4边界名称定义Fig.4Definitionofboundaryname第42卷李想，等：基于数值仿真和TOPSIS的舰船甲板流场质量分析·69·
本文编号：3437141
【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(01)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
各工况流场与理想流场贴近度Fig.14Relativeclosenessofflowfieldwithidealflowfieldunderdifferentworkingconditions
ingCFDandpilotedsimulationtoquantifyship-helicopteroperatinglimits[J].TheAeronauticalJournal,2006:419–428.[1]朱英富.水面舰船设计新技术[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2004.ZHUYing-Fu.Newtechnologyforsurfaceshipdesign[M].Harbin:HarbinEngineeringUniversity,2004.[2][吕红.舰船周围气流场数值模拟方法及分布规律的研究[D].3]图14各工况流场与理想流场贴近度Fig.14Relativeclosenessofflowfieldwithidealflowfieldunderdifferentworkingconditions图15风向90°风速25m/s的湍动能超限区范围Fig.15Turbulentkineticenergyoutofrangeunder90degreewinddirectionand25windspeeds表2二号关键点侧风风速与垂向风速Tab.2Crosswindwindspeedandverticalwindspeedatkeypoint2风速风向侧风风速垂向风速10m/s15m/s20m/s25m/s10m/s15m/s20m/s25m/s45°8.49512.93717.33521.5971.5032.0412.6103.28660°0.6910.7981.2211.1920.2170.4630.7470.90590°0.8881.6262.2962.8790.0130.1210.3230.492120°1.4732.0601.2242.9950.0950.1990.2170.217135°5.6996.3999.98510.5461.0580.7471.3491.437第42卷李想，等：基于数值仿真和TOPSIS的舰船甲板流场质量分析·73·
耍??SFS2的研究中，运用相同的网格布局、网格数量分布和求解方式，获得的运算结果也是同样合理的。本文研究把工质选定为理想气体，采用基于密度法显式求解器，选用标准双方程模型作为湍流模型，离散化各项设为二阶迎风格式，工作压力设定为标准大气压。2仿真结果分析2.1流场分析依据为了便于分析舰船甲板上方流场特征，在计算域空间中选定5个关键截面，如图6所示。第1、第2和第3截面选定在舰船尾部甲板上方，其中第2截面穿过舰船尾部甲板停机坪中心；第4截面穿过舰船纵向图1国际通用护卫舰模型SFS2Fig.1InternationallyagreedfrigatemodelSFS2图2计算域网格分布Fig.2Griddistributionofthecomputationaldomain图3风向定义示意图Fig.3Aschematicdiagramofthedefinitionofwinddirection图4边界名称定义Fig.4Definitionofboundaryname第42卷李想，等：基于数值仿真和TOPSIS的舰船甲板流场质量分析·69·
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