淺水中低速斜航船舶水動力預(yù)報及驗證與確認分析
本文關(guān)鍵詞: 淺水 斜航運動 CFD 水動力系數(shù) 誤差和不確定度 驗證和確認 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)和不對稱流的綜合影響。為預(yù)報該運動中的船舶水動力,文章采用基于定常雷諾平均納維—斯托克斯方程的計算流體動力學(xué)方法,對淺水中做斜航運動的船舶粘性繞流場進行數(shù)值模擬?紤]低航速運動的特點,忽略航速影響下的自由面興波,由數(shù)值計算得到水動力系數(shù)在漂角影響下的變化規(guī)律。針對計算精度問題,在數(shù)值模擬中從驗證和確認角度分析和評估計算結(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)合試驗數(shù)據(jù)考察計算模型的誤差。此外,從計算區(qū)域尺度、湍流模型、邊界條件、船體下沉和縱傾作用方面對模型誤差的影響因素進行探討,可為改進計算模型、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】:國家自然科學(xué)基金項目(51309152) 高性能船舶技術(shù)教育部重點實驗室開放基金課題資助項目(2013033101)
【分類號】:U661.1
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本文編號:1528277
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