详情

原文传递船舶沿岸航行水动力数值研究

论文题名：	船舶沿岸航行水动力数值研究
关键词：	船舶操纵;限制水域;岸壁效应;斜航;水动力
摘要：	船舶在限制航道沿岸壁航行时会受到岸壁效应的影响,表现为岸壁的限制作用影响船体绕流场并进而改变船体受力。岸壁效应会使得船舶在航行中具有横移及转首的运动趋势,如果不采取合理的操纵措施,可能会使得船舶有撞岸、触底或船-船相撞的危险。故研究船舶沿岸航行水动力具有重要的意义。　　本文采用基于RANS方程求解的数值方法模拟船舶沿岸航行的粘性绕流场,其中湍流现象采用SST k-ω模型模拟,自由面兴波现象采用VOF方法模拟。文中首先通过模拟直航及斜航试验来验证模拟方法的可靠性,所考察内容包括迭代收敛性、网格尺度收敛性以及计算结果相对试验值的误差。随后论文应用此数值方法分别模拟了船舶沿岸直航和沿岸斜航两种情况下的船体绕流场,并通过分析船体受力和流场细节讨论了船体沿岸航行的水动力产生机理。同时,论文还对船-岸间距、漂角、水深和岸壁倾斜角对船体沿岸航行水动力的影响规律做了分析,并对船舶在限制水域中的操纵策略提出了建议。　　本文所采用的数值方法能够较为合理地模拟在限制水域中航行船舶的粘性自由面绕流。所得到的关于船舶沿岸直航岸壁效应以及斜航水动力机理的分析结论对相关研究具有一定的参考价值。同时,文中对不同因素对船舶水动力影响规律的总结以及所提出的船舶沿岸航行操纵策略的建议可以为航道设计人员和船舶驾驶者提供一定的参考。
作者：	麻绍钧
专业：	船舶与海洋工程
导师：	邹早建
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文