船舶操縱性是船舶重要的水動(dòng)力性能之一,和船舶的航行安全性密切相關(guān)。而淺水環(huán)境下的操縱性與深水環(huán)境有很大差別。當(dāng)漁船出港時(shí),壓載并不多,此時(shí)水深相對(duì)漁船吃水相對(duì)較深,然而當(dāng)漁船回港時(shí),壓載變多,吃水變大,而且因?yàn)楸疚目紤]的是大型金槍魚圍網(wǎng)漁船,水深條件更應(yīng)該著重考慮。近幾年來(lái),計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展,為船舶計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Fluid Dynamics,CFD)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)條件,也使得20年代許多設(shè)想的問題有了解決的可能。本文基于CFD商業(yè)軟件STAR-CCM+平臺(tái),通過求解NavierStokes equations(簡(jiǎn)稱RANS方程)對(duì)不同水深條件下船舶回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)粘性流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,同時(shí)監(jiān)控作用在船體上的水動(dòng)力。合適的湍流模型和優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)格載體對(duì)得到模擬結(jié)果的精確度很重要,通過以大阪號(hào)油輪(ESSO OSAKA tanker)為計(jì)算模型的仿真結(jié)果與試驗(yàn)值的比較驗(yàn)證,確定了適合于淺水環(huán)境下操縱運(yùn)動(dòng)船舶粘性繞流數(shù)值模擬的湍流方程(選取SST k-?湍流模型)以及適合該工況下的網(wǎng)格。當(dāng)驗(yàn)證方法可行之后,將大型金槍魚圍網(wǎng)漁船作為計(jì)算模型,進(jìn)行不同水深,不同回轉(zhuǎn)速度情況下的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模擬,觀察其在航行時(shí)的自由面情況,航行后的渦量情況,船體表面的壓力分布情況,作用在船體上的水動(dòng)力數(shù)據(jù)大小,為金槍魚船在港口進(jìn)行回轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)的操縱性做出預(yù)報(bào)。
【學(xué)位單位】：浙江海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U661.33
【部分圖文】：

圖 1.1 平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)Fig 1.1 Captive condition of PMM曳水池模型試驗(yàn)，需要符合兩個(gè)無(wú)量綱相似標(biāo)準(zhǔn):弗勞德0U L )，0U 表示的是船模航行速度，L 代表他們的特 是動(dòng)力粘度，無(wú)論是實(shí)船的弗勞德數(shù)，還是船模的弗勞德和船模的自由液面圖是相似的。對(duì)于實(shí)際的在模型條件沒有給出 Re 的等價(jià)性,因?yàn)槟Ｐ偷?和 L 小于對(duì)應(yīng)的船于缺乏完全的運(yùn)動(dòng)相似度，在拖曳水池中對(duì)這些問題的研化為局部模擬方法。只有弗勞德數(shù)相等，對(duì)粘滯阻力和波者在模型試驗(yàn)中測(cè)量(Rabaud 和 Moisy)[14]，前者采用半應(yīng)的全尺寸試驗(yàn)，其表面摩擦系數(shù)明顯小于拖曳水池試驗(yàn)水池的模擬方法，如全尺寸相同雷諾數(shù)下的拖曳水池實(shí)驗(yàn)現(xiàn)海上試驗(yàn)。這個(gè)問題的一些理論方面已經(jīng)在上世紀(jì)1997)[15]。該方法在實(shí)際應(yīng)用中得到了批準(zhǔn)，例如，石油超

圖 2.5 混合網(wǎng)格實(shí)例Fig 2.5 Blending mesh instance成要求件下，對(duì)于網(wǎng)格生成有不同的要求，如在波以上，而且 X, Y 方向的網(wǎng)格也要盡可能的特別快，或者是波浪經(jīng)過船體之后，波浪直體周圍進(jìn)行加密，以保證順利捕捉到船體加密區(qū)，用來(lái)捕捉船體航行過后的尾流，不理，過渡自然精度，船體周圍以及流體變化劇烈復(fù)雜處的作效率，節(jié)省計(jì)算時(shí)間，所以遠(yuǎn)離船體的位下，盡可能的使用大網(wǎng)格，而在中間過度區(qū)

圖 3-1 船舶定常回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)雙坐標(biāo)系統(tǒng)ig 3.1 The ship steady turning motion bicoordinate sysKA 油輪進(jìn)行了大量的模型試驗(yàn)，獲得了許利，因此本文以該模型為例進(jìn)行了研究。船主要尺寸列在表 3-1 中。圖 3-2 ESSO OSAKA 幾何模型

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本文編號(hào)：2824251