原文传递
基于Fluent的巴拿马型散货船绕流数值模拟
| 论文题名： | 基于Fluent的巴拿马型散货船绕流数值模拟 |
| 关键词： | 散货船绕流;数值模拟;FLUENT软件;k-ε湍流模型 |
| 摘要： | 船舶在航行过程中，水线下船体周围的流场情况会随着航行速度、吃水及航行水域的不同而随之变化，进而对船舶航行阻力、下沉量、航行安全等产生影响。为了得到船舶航行过程中水线下的流场数据，传统的方法是进行“拖曳水池试验”，但这种方法耗时费力，受尺度效应影响。随着船舶CFD（Computational FluidDynamics，计算流体动力学）技术的发展和专业船舶建模软件的开发，通过计算机软件对水线下船体绕流情况进行数值模拟得以实现，该方法精度较高，但前期建模过程需要较高的专业知识，因而存在一定局限性。本文利用EXC EL、AUTOCAD软件，设计了一种简易的建模方法，在确保模型精度的基础上，缩短了建模时间，同时使得非专业人员可根据船舶数据资料，自行建模。 本文基于商业CFD软件FLUENT，选用k-ε湍流模型，对一艘巴拿马型散货船（BIGWAVE）进行了建模与绕流数值模拟。具体内容如下: 首先，根据BIGWAVE的船舶资料，利用EXCEL软件，生成标准三维点坐标。以“线”为组，将其导入AUTOCAD软件，生成三维线框船体。对其进行区域性放样，导入GAMBIT软件，生成三维船舶实体模型。 其次，基于GAMBIT软件，本文通过多次模拟试验，结合经验做法，选取合适的计算域。在船体模型和计算域较为规整的部分，进行结构网格划分，形变较复杂部分进行非结构网格划分。经检查，网格质量均达到了FLUENT软件可解算的标准。 最后，将网格文件导入FLUENT软件，选取k-ε湍流模型，运用标准壁面函数，设置相关边界及流场初始条件，对水线下船体进行绕流数值模拟解算。得到水线下船体表面压力分布图、流场分布图等实验数据。结合上述实验数据，本文对船舶稳定航行过程中，水线下船体受到的阻力进行了初步研究，并与理论公式计算的结果进行比对。结果表明，利用本文得到的实验数据计算出的水阻力与理论计算结果有较高的拟合度，从而证明本文模拟解算的结果有较高的精确性，可为进一步研究船舶下沉量、船舶操纵性等相关问题提供参考。 |
| 作者： | 于龙飞 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 朱金善 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
