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基于CFD方法的起重船水动力系数计算
| 论文题名： | 基于CFD方法的起重船水动力系数计算 |
| 关键词： | 起重船;计算流体动力学;水动力系数;数值模拟 |
| 摘要： | 随着人类对海洋资源开发的不断需求，对海洋起重船的性能如：起重船的起吊能力、抗击风浪的能力、航速等提出了越来越高的要求，这些性能指标都与水动力性能有关。 本文首先从流体力学基本理论出发，基于CFD方法和Fluent软件，对流场网格的划分、边界条件的设定、湍流模型的选取进行了讨论。然后采用 双方程模型对二维方形剖面进行了模拟计算，其中包括方形剖面在无界流场和带自由面波动的流场中的不同运动，计算了不同激励频率、振幅条件下的水动力系数。将计算结果与线性势流解比较，对于低振幅、低频率的激励，势流值和计算结果非常接近。接着建立了起重船的三维模型，包括三维数值水池和起重船模型的网格划分、边界条件设定。对于起重船和数值水池采用区域网格划分，起重船强迫运动采用动网格技术实现，采用数值方法模拟了起重船在升沉、横荡、横摇等运动时相关的水动力系数。对比SMF方法的计算结果，两者验证了本文方法的可行性。最后完成了起重船静水横摇实验，得到起重船模型在固有频率下的附加质量和阻尼系数，将计算结果与实验结果进行比较，验证了本文的计算结果。 本文的研究成果表明：通过对起重船水动力系数的数值模拟，证明该方法有很强的现实和实用意义。但是对于起重船这个整体工程的系统化研究，还有很长的路要走。 |
| 作者： | 黄常青 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 王学林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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