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基于CFD模拟的流对散货船下沉量影响的研究
| 论文题名： | 基于CFD模拟的流对散货船下沉量影响的研究 |
| 关键词： | 散货船;流速差异;下沉量;CFD模拟 |
| 摘要： | 水尺计重作为散货船装卸货物的重要计算方法，具有手续简便、省时省力和效率较高的优点，但是随着船舶大型化发展，对于水尺计重的精度要求也更高了。然而，由于部分港口、码头以及锚地等水尺计量的水域附近存在着流速差异，导致船体出现下沉，影响了水尺计重的精度。因此，研究这些水域的流对散货船下沉量的影响是十分必要的。如今随着计算机技术的快速进步，CFD技术的发展和广泛应用，我们可以通过CFD技术就流对散货船下沉量的影响进行较为精确和快速的预报，以便减少在水尺计重过程中因流产生的误差，提高计重精度，减少贸易纠纷的产生。 本文以一艘巴拿马型散货船为例，通过CFD方法对流致散货船下沉量影响进行试验和分析，具体研究流程和内容如下： 首先，选择Solidworks软件根据船舶型线资料建立三维几何船模，然后将建立好的船模导入到STAR-CCM+中进行试验。按照确定计算域、划分网格、设置计算模型然后按照计算流程对不同水深吃水比以及不同流速工况下的船体下沉量进行数值模拟。通过数值模拟得到结果之后，将结果与大连理工大学的物模水池试验的结果进行比较，检验CFD数值模拟的准确性和可靠性。最后，使用SPSS软件对数值模拟结果进行回归分析，确定流速在不同水深吃水比条件下对散货船下沉量的线性回归方程，并通过该软件评价线性回归方程的可靠性。 将下沉CFD数值模拟的结果与水池试验结果进行了比较，结果显示两种试验结果有较好的一致性。经过对比两种试验验证，证明了STAR-CCM+的数值模拟试验可以作为流对散货船船体下沉量的快速预报的一种工具。通过CFD软件对各种水深吃水比以及流速工况的数值模拟和分析，结果显示在浅水三个水深/吃水条件下散货船体的下沉量，各个流速下的船舶下沉量均大于深水时的工况，且随着水深/吃水比的减小下沉量不断增大。在各个水深/吃水条件下，随着船体附近水域的流速的增加，船舶整体下沉量均有增大。通过回归分析得到了拟合度高、显著性好的线性回归方程，方程表明下沉量与流速和水深吃水比有显著的线性关系，且流速对下沉量的影响要大于水深吃水比对下沉量的影响。 |
| 作者： | 余鉴文 |
| 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： | 2021 |
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