本文關(guān)鍵詞：波流作用下排水型船舶阻力的數(shù)值計(jì)算

  更多相關(guān)文章： 數(shù)值造波 自由液面 VOF方法 規(guī)則波 船舶阻力

【摘要】：波流的相互作用是一種普遍自然現(xiàn)象。流能使波浪發(fā)生變形并改變波浪的波譜，對(duì)于確定參數(shù)的波流，波流之間的非線性相互作用改變了原有的波流場(chǎng)。船舶在航行過(guò)程中會(huì)受到波與流的雙重作用，阻止船舶航行，影響的船舶快速性。計(jì)算流體力學(xué)（CFD）在船舶設(shè)計(jì)中的應(yīng)用迅速發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)者從不同角度對(duì)此開(kāi)展研究。船舶繞流是一種復(fù)雜的三維流動(dòng)，，其近壁面的粘性流動(dòng)十分復(fù)雜，并且由于自由液面的存在增加了問(wèn)題的難度。 本文利用流體力學(xué)軟件FLUENT，對(duì)當(dāng)前具有代表意義的仿物理造波法和給定邊界造波法進(jìn)行了數(shù)值造波技術(shù)研究，結(jié)合FLUENT二次開(kāi)發(fā)，對(duì)三維數(shù)值造波進(jìn)行了初步探討。 針對(duì)水中運(yùn)動(dòng)的船舶，本文對(duì)帶自由液面的船舶在三維粘性流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬并進(jìn)行阻力計(jì)算。分析了船型對(duì)阻力形成的影響，將摩擦阻力和總阻力與拖曳水池試驗(yàn)和ITTC經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了船舶阻力數(shù)值計(jì)算的可行性。 在應(yīng)用數(shù)值造波技術(shù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算了波流相互作用下船舶的阻力，求得船舶的波浪增阻，并與勢(shì)流理論和切片理論所得結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，為在復(fù)雜環(huán)境下的船舶阻力數(shù)值計(jì)算提供了一定參考。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值造波 自由液面 VOF方法 規(guī)則波 船舶阻力
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U661.311
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 數(shù)值波浪水池的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 船舶阻力的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 第2章 基于粘性流的 CFD 數(shù)值理論13-22
• 2.1 流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型13-17
• 2.1.1 質(zhì)量和動(dòng)量守恒方程13
• 2.1.2 RANS 方程13-14
• 2.1.3 渦粘模型14
• 2.1.4 RNG k 模型14-15
• 2.1.5 近壁面處理15-16
• 2.1.6 自由液面的追蹤16-17
• 2.2 流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法17-20
• 2.2.1 控制方程的離散18-19
• 2.2.2 離散格式19
• 2.2.3 壓力修正方程19-20
• 2.2.4 邊界條件的處理20
• 2.3 網(wǎng)格技術(shù)20-21
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格21
• 2.3.2 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格21
• 2.4 本章總結(jié)21-22
• 第3章 數(shù)值水池造規(guī)則波方法研究22-30
• 3.1 引言22
• 3.2 推波板造波22-26
• 3.2.1 推波板造波機(jī)理論22-23
• 3.2.2 計(jì)算模型與網(wǎng)格劃分23-24
• 3.2.3 參數(shù)及邊界條件的設(shè)定24
• 3.2.4 監(jiān)測(cè)波浪數(shù)據(jù)方法24-25
• 3.2.5 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析25-26
• 3.3 給定邊界造波26-29
• 3.3.1 計(jì)算模型與網(wǎng)格劃分27
• 3.3.2 邊界條件設(shè)置27-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第4章 水面基本船型的阻力數(shù)值計(jì)算30-40
• 4.1 Wigley 船計(jì)算實(shí)例30-34
• 4.1.1 計(jì)算模型30-31
• 4.1.2 網(wǎng)格劃分31
• 4.1.3 計(jì)算條件設(shè)置31-32
• 4.1.4 計(jì)算結(jié)果及分析32-34
• 4.2 系列 60 船計(jì)算實(shí)例34-39
• 4.2.1 計(jì)算模型及網(wǎng)格34-35
• 4.2.2 計(jì)算結(jié)果和分析35-39
• 4.3 本章小結(jié)39-40
• 第5章 波流作用下船舶阻力數(shù)值計(jì)算40-49
• 5.1 Wigley 船算例40-44
• 5.1.1 計(jì)算模型建立40
• 5.1.2 計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格劃分40
• 5.1.3 邊界條件設(shè)置40-41
• 5.1.4 計(jì)算結(jié)果分析41-44
• 5.2 系列 60 算例44-48
• 5.2.1 計(jì)算模型建立及網(wǎng)格劃分44-45
• 5.2.2 數(shù)值結(jié)果分析45-48
• 5.3 本章小結(jié)48-49
• 第6章 總結(jié)與展望49-51
• 6.1 總結(jié)49-50
• 6.2 展望50-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 附錄56-58
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58

【參考文獻(xiàn)】

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