本文關(guān)鍵詞：兩船會遇船間效應(yīng)數(shù)值計算研究

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【摘要】：近年來，中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展使得海運業(yè)蓬勃發(fā)展，船舶總量隨之增加，各大港口、內(nèi)河“船”滿為患，船舶碰撞，船碰船閘、橋墩，船舶行駛于限制水域出現(xiàn)的吸底效應(yīng)等等有關(guān)船舶安全的問題都隨著船舶密度增加、船舶大型化、快速化等因素加劇而加重，嚴(yán)重影響了船舶的正常航行，各種船舶安全事故常見于報端。影響船舶安全航行的因素基本上包括人為因素和非人為因素兩種，人為因素主要是駕駛員的操縱失誤，非人為因素主要來源于船-船之間、船-海洋結(jié)構(gòu)物之間的水動力干擾。這里所謂的水動力干擾就是在船舶接近其他船舶或海洋結(jié)構(gòu)物航行時會造成流場變化，流場的變化會造成壓力場的變化，從而在船舶之間或船舶與其他海洋結(jié)構(gòu)物之間產(chǎn)生一定的力和力矩，干擾船舶的正常航行。 能準(zhǔn)確、直觀地預(yù)報出這種船間的水動力干擾作用，對船舶安全航行意義重大。以往采用的船模試驗方法費時費力，花費巨大，本文旨在采用一種省事省力的方法直觀地、全面地模擬出船間干擾作用。文中采用Fluent軟件中動網(wǎng)格技術(shù)，通過耦合求解粘性流體流動控制方程和船體運動方程的方法，對水動力誘導(dǎo)的會遇船舶船間效應(yīng)進行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果同文獻結(jié)果做了有效性驗證，驗證了所采用方法的可靠性，在此基礎(chǔ)上，計算出了會遇船舶受力的變化規(guī)律。文章考慮了相對速度、橫向間距、船舶尺寸三個因素對力和力矩的影響。 文章大篇幅對二維情況下的船間效應(yīng)做了多工況分析，較三維問題而言，這樣做節(jié)省了計算時間，對船間效應(yīng)做了全面分析，對于三維問題，，只在文章最后展示了計算結(jié)果以便對二維問題加以驗證、補充。研究結(jié)果可以直觀地預(yù)報限制水域水動力干擾而引起的船間效應(yīng)，為行駛于限制水域的船舶提供安全指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：船舶安全 船舶操縱 水動力干擾 動網(wǎng)格 船間效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U676.1;U661
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1. 研究背景（漁船發(fā)展與事故）12-15
• 1.2. 船舶操縱研究方法15-17
• 1.2.1. 模型試驗15-16
• 1.2.2. 數(shù)值計算16-17
• 1.3. 本文的研究工作17-19
• 第二章 數(shù)值模擬理論19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 本文中的數(shù)值求解機理19-27
• 2.2.1 湍流控制方程的離散、求解和湍流模型的選擇19-22
• 2.2.2 近壁區(qū)域湍流模型的使用22-24
• 2.2.3 動網(wǎng)格技術(shù)24-25
• 2.2.4 本文中的 UDF 簡介25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-29
• 第三章 會遇船舶船間效應(yīng)數(shù)值模擬29-58
• 3.1 引言29
• 3.2 y 值影響研究29-31
• 3.3 不同湍流模型對相遇船舶模擬的影響31-32
• 3.4 網(wǎng)格劃分32-33
• 3.5 有效性驗證33-35
• 3.6 相遇船舶數(shù)值模擬35-43
• 3.6.1 坐標(biāo)系35-36
• 3.6.2 壓力云圖36-37
• 3.6.3 受力分析37-38
• 3.6.4 影響相遇船舶船間效應(yīng)的幾個因素38-41
• 3.6.5 兩船重心橫向坐標(biāo)變化分析41-43
• 3.7 超越船舶船間效應(yīng)數(shù)值模擬43-52
• 3.7.1 坐標(biāo)系43
• 3.7.2 壓力云圖43-45
• 3.7.3 受力分析（小船超越大船）45-47
• 3.7.4 影響超越船舶船間效應(yīng)的幾個因素（小船超越大船）47-49
• 3.7.5 兩船重心橫向坐標(biāo)變化分析49-51
• 3.7.6 大船超越小船情況簡介51-52
• 3.8 一船行經(jīng)一靜止船舶船間效應(yīng)分析52-54
• 3.9 一船行經(jīng)一橋墩時船間效應(yīng)數(shù)值分析54-56
• 3.9.1 網(wǎng)格劃分55-56
• 3.9.2 結(jié)果分析56
• 3.10 本章小結(jié)56-58
• 第四章 拖網(wǎng)漁船船間效應(yīng)數(shù)值模擬58-66
• 4.1 引言58
• 4.2 邊界條件及網(wǎng)格劃分58-61
• 4.3 結(jié)果分析61-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 第五章 總結(jié)與展望66-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70-71
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果71

【參考文獻】

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本文編號：968273