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原文传递船舶浅水航行阻力及流场分析

论文题名：	船舶浅水航行阻力及流场分析
关键词：	大型船舶;浅水航行;尺度效应;流体力学
摘要：	随着经济全球化的发展，大型船舶得到了更广泛的应用，船舶在近岸及内河中航行的浅水效应也越加明显，因此浅航道船舶水动力性能是非常值得研究的内容。通常对浅水航行船舶的水动力进行分析的主要方法是水池试验，这需要消耗大量的时间和费用，使用CFD方法则可以节约成本，并且在计算结果中可以提取更多的信息用于分析。　　本文选取KCS船和DTMB5415船作为主要研究对象。采用RANS方法主要对比了两艘船模在不同水深工况下的水动力性能变化，然后针对浅水工况下不同尺度船模航行的计算结果进行了对比分析。首先进行了船模在深水中的水动力性能预报研究。对于KCS船的船艉部分使用了三种不同的非结构网格划分方法，并将得到的结果与水池试验值进行对比，从而可以得到最恰当的网格划分方法；对于DTMB5415船使用了VOF模型对船舶兴波进行了模拟，将计算结果与试验结果以及国外学者的计算结果进行了对比。然后将船模的工况改变水深，来探究水深变化对于船舶水动力性能的影响。对于KCS主要对比了阻力系数、z方向的抽吸力、桨盘面伴流场以及船艉下方的的流场。对于DTMB5415船主要对比了兴波的变化以及船底的流场变化。最后考虑尺度问题对于浅水船模水动力性能的影响。对于KCS船及DTMB5415分别选择了三个尺度来分析尺度的影响，在分析过程中主要考查了雷诺数对于形状因子的影响，此外还考虑了不同尺度下船舶周围的流场以及船体表面压力的变化。
作者：	魏胜任
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	常欣
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文