本文選用由韓國海洋與海洋工程研究所(現(xiàn)為MOERI)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱船型KCS,并做過詳盡水池試驗(yàn)的系列船型船模做為計算對象,運(yùn)用重疊網(wǎng)格技術(shù),通過采用Star-CCM+的RANS求解器,對不同航速時船體下沉及縱傾進(jìn)行了數(shù)值計算;對船舶在淺水中航行的船舶增阻和流場特性進(jìn)行了數(shù)值研究,分析了淺水中船舶在不同航速下的阻力和流場變化規(guī)律,對船舶在彎曲航道中的漂移量進(jìn)行了數(shù)值計算;對彎曲航道中流致漂移量與彎道曲率半徑,船舶速度,船舶吃水深度,船舶偏航角之間的關(guān)系進(jìn)行了計算。具體工作如下:(1)通過CFD方法對大型集裝箱船在淺水中的船體下沉與縱傾進(jìn)行數(shù)值仿真研究,通過數(shù)值結(jié)果與船模水池試驗(yàn)值的對比,證明了采用的數(shù)值方法的準(zhǔn)確性和有效性。通過與經(jīng)驗(yàn)公式對比,在水深吃水比h/d=1.2和h/d=1.5條件下,當(dāng)航速小于12kn時,可用Hooft公式快速計算預(yù)報船舶的下沉量,確定安全富余水深,當(dāng)航速大于12kn時,經(jīng)驗(yàn)公式無法安全預(yù)報船體下沉量。在水深吃水比h/d=1.2和h/d=1.5條件下,當(dāng)航速小于12kn時,可用Turner公式過高估計船舶下沉量,以保證充分安全的富余水深。(2)利用Star-...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
第二章 數(shù)值模擬的基本理論和方法
    2.1 CFD簡述
    2.2 控制方程和湍流模型
        2.2.1 流動的控制方程
        2.2.2 湍流數(shù)值模擬方法
        2.2.3 湍流模型
    2.3 邊界條件
    2.4 基本數(shù)值方法
    2.5 自由液面的模擬方法
    2.6 重疊網(wǎng)格方法
    2.7 本章小結(jié)
第三章 集裝箱船在淺水中下沉縱傾數(shù)值研究
    3.1 船型尺度及計算工況
    3.2 數(shù)值計算方法
    3.3 計算域及邊界條件
    3.4 計算網(wǎng)格和計算域邊界條件
    3.5 計算結(jié)果及分析
        3.5.1 計算結(jié)果驗(yàn)證
        3.5.2 計算結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式對比
    3.6 本章小結(jié)
第四章 集裝箱船淺水增阻數(shù)值研究
    4.1 計算模型的建立
        4.1.1 計算對象
        4.1.2 計算域的建立及計算參數(shù)設(shè)置
        4.1.3 計算網(wǎng)格劃分
    4.2 計算結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 集裝箱船過彎漂移量
    5.1 彎曲河道水流特性模擬
        5.1.1 計算模型
        5.1.2 彎道網(wǎng)格劃分
        5.1.3 模型基本控制方程
        5.1.4 水流模擬結(jié)果分析
    5.2 彎曲航道流致漂移量
        5.2.1 流致漂移量的確定方法
        5.2.2 基于MATLAB的流致漂移量的計算及圖像分析
    5.3 彎道水流特性對船舶通航的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 受限水域集裝箱船安全通航對策
    6.1 受限淺水域集裝箱船運(yùn)動特性及安全通航對策
        6.1.1 受限淺水域集裝箱船運(yùn)動特性
        6.1.2 淺水域集裝箱船安全通航對策
    6.2 彎曲航道中的集裝箱船安全通航對策
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號：3778263