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基于CFD的限制水域航行船舶下坐量计算研究
| 论文题名： | 基于CFD的限制水域航行船舶下坐量计算研究 |
| 关键词： | 船舶工程;下坐量计算;计算流体动力学;限制水域 |
| 摘要： | 船舶在水中航行时，由于船体周围的水流速度增加，船体受到的压力减小，为保持平衡，船体会有一定的下沉和纵倾。当船舶由深水区驶入浅水时，船首或船尾附近水的流动由于水深受限，由深水区三维空间内的流动，变为向两侧或由两侧同时向内的二维平面流动，船底流速比深水时增加，船底水压力将比深水时小，造成船体下沉和纵倾比深水时增大。船舶航速越快，船体下坐越明显。同时还伴随有阻力增大，船体兴波更加显著，舵效下降等现象，容易造成触底、搁浅事故，更有可能损伤舵和螺旋桨，严重影响船舶的航行安全。因此，对船体下坐现象进行研究，对于浅水区域船舶航行安全和港口航道设计具有非常重要的现实意义。 本文基于商用CFD软件FLUENT，以Wigley数学船型及三大主力船型中的超大型油轮KVLCC2为研究对象，数值模拟Wigley船在限制水域与KVLCC2船体在浅水区域航行时的粘性流场及作用在船体上的水动力，计算Wigley船在限制水域与KVLCC2船体在开敞浅水域航行时的下坐量。 论文主要完成了Wigley船与KVLCC2船体三维建模，建立计算域并划分网格，利用FLUENT求解器模拟不同水深、航速和航道宽度条件下的Wigley船与KVLCC2船体粘性绕流，分析船体流场和自由液面波形特性；计算作用在船体上的垂直方向上的水动力和船体下坐量，分析航速和水深与船体下坐量的相互关系，并与目前常用的经验公式的计算值进行对比，验证数值模拟的可行性。 |
| 作者： | 佘宏伟 |
| 专业： | 水下工程 |
| 导师： | 邱磊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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