原文传递
基于CFD的船舶动态风载荷的建模与仿真
| 论文题名： | 基于CFD的船舶动态风载荷的建模与仿真 |
| 关键词： | 船舶周围风场;风载荷;数值模拟;计算流体动力学 |
| 摘要： | 随着经济的发展，人类对海洋的利用越来越多，无论是在资源开采方面，还是船舶航运方面。本着保持良好的船舶运输速率，以及开采作业的顺利进行的目的，我们对于海洋上船舶或者固体建筑物风载荷有必要进行深入的研究，因为对于水线以上体积偏大的船舶，作用在船体上的风载荷对船舶的锚泊以及航行有很大的影响。近些年随着计算机硬件性能的提升，数值模拟技术对于船舶载荷的研究优势越来越明显，并引起这方面研究人员越来越多的关注。所以本文在FLUENT软件平台上，对船舶周围风场作用于船舶造成的影响做了具体研究。 本文首先介绍了CFD技术的理论基础，总结出计算流体力学软件对于船体周围风场进行模拟时其计算域、网格划分、边界条件、物理模型及各个参数的确定方法。在此基础上，建立了船舶的水线以上部分的模型，编写了其边界条件的程序，成功的对其周围风场、船体表面风压以及阻力进行了模拟，并得出与实际趋势一致的结果。 最后利用自定义函数编写的边界条件实现了满足指数率的风速在空间的分布，同时选择了合理的其它的边界条件、湍流模型以及计算参数。在选用RNG k-ε湍流模型时，对近壁面的部分采用壁面函数法处理，使得流动模拟的过程和实际更加符合。在仿真分析部分对不同风速及风向角工况下，风场具体的内部情况做了分析，得出风向角对船体的影响更加明显，接着再对不同风向角情况下，船体所受压力进行了具体分析，得出迎风面主要受正压力，背风面或者背风侧面主要受负压力。另外对动态风进行了仿真模拟，主要是速度大小的连续改变对船体总受力的影响，然后我们得出改变之前的初始风速以及风速的增长速率是影响船体所受阻力的两个因素。 |
| 作者： | 刘亚光 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 贾宝柱;李一 |
| 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
