淺水中低速斜航船舶水動(dòng)力預(yù)報(bào)及驗(yàn)證與確認(rèn)分析
本文關(guān)鍵詞: 淺水 斜航運(yùn)動(dòng) CFD 水動(dòng)力系數(shù) 誤差和不確定度 驗(yàn)證和確認(rèn) 出處:《船舶力學(xué)》2016年07期 論文類型:期刊論文
【摘要】:淺水中的斜航船舶受到淺水阻塞效應(yīng)和不對(duì)稱流的綜合影響。為預(yù)報(bào)該運(yùn)動(dòng)中的船舶水動(dòng)力,文章采用基于定常雷諾平均納維—斯托克斯方程的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法,對(duì)淺水中做斜航運(yùn)動(dòng)的船舶粘性繞流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬?紤]低航速運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),忽略航速影響下的自由面興波,由數(shù)值計(jì)算得到水動(dòng)力系數(shù)在漂角影響下的變化規(guī)律。針對(duì)計(jì)算精度問題,在數(shù)值模擬中從驗(yàn)證和確認(rèn)角度分析和評(píng)估計(jì)算結(jié)果:通過網(wǎng)格收斂性分析分析數(shù)值誤差與不確定度;結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)考察計(jì)算模型的誤差。此外,從計(jì)算區(qū)域尺度、湍流模型、邊界條件、船體下沉和縱傾作用方面對(duì)模型誤差的影響因素進(jìn)行探討,可為改進(jìn)計(jì)算模型、提高數(shù)值模擬精度提供參考依據(jù)。
[Abstract]:In order to predict the ship hydrodynamics in shallow water, a computational fluid dynamics method based on the constant Reynolds average Navier-Stokes equation is used to predict the ship's hydrodynamics. Numerical simulation of viscous flow field around a ship in shallow water with oblique motion is carried out. Considering the characteristics of low speed motion, the free surface wave-making under the influence of speed is ignored. The variation law of hydrodynamic coefficient under the influence of drift angle is obtained by numerical calculation. In numerical simulation, the calculation results are analyzed and evaluated from the point of view of verification and confirmation: the numerical error and uncertainty are analyzed through the mesh convergence analysis; the error of the calculation model is investigated in combination with the experimental data. In addition, the turbulence model is calculated on a regional scale. The effects of boundary conditions, hull sinking and trim on the error of the model are discussed, which can provide a reference for improving the calculation model and improving the accuracy of numerical simulation.
【作者單位】: 上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院高新船舶與深海開發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51309152) 高性能船舶技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金課題資助項(xiàng)目(2013033101)
【分類號(hào)】:U661.1
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本文編號(hào):1528277
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