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原文传递基于CFD的船舶阻力性能研究

论文题名：	基于CFD的船舶阻力性能研究
关键词：	水面船舶;兴波阻力;流体力学;数值模拟
摘要：	船舶阻力的预报对于提高船体快速性至关重要，主要研究方法有理论方法、试验方法和数值模拟。为了准确的预报船体的阻力，本论文采用试验方法和数值模拟相结合的方式，众所周知，船模试验一直是船舶快速性研究的主要方法，而随着计算机技术的快速发展，以流体力学为基础的CFD方法也逐渐成为一种重要方法，与传统方法相比，CFD方法则更加灵活和经济。　　本文以Wigley船为例，先通过试验方法分析了其在不同航速时所受到的阻力，后应用CFD商业软件对其进行数值模拟，就水动力性能进行了分析。首先，进行了船模试验。在试验水池进行了船模阻力试验，得到了不同航速下的船体总阻力，并应用1957ITTC公式计算出相应傅汝德数下的摩擦阻力，再根据1978ITTC法计算出相应的兴波阻力以及形状因子。其次，基于CFD方法对Wigley船的叠模绕流场进行了数值模拟，获得了不同傅汝德数下的粘性阻力，并与理论方法的计算结果相比较，验证了CFD方法的可靠性，同时也分析了不同湍流模型对计算精度的影响。再次，基于CFD方法对含自由面Wigley船的理想流场进行了数值模拟，采用VOF法捕捉自由面处的流动细节，得出不同傅汝德数下的兴波阻力，同时提出CFD计算的间接方法，即理想流体条件下的兴波阻力与叠模粘性阻力合并成船舶总阻力。最后，基于CFD方法对含自由面Wigley船的粘性流场进行数值模拟，得到不同傅汝德数下的摩擦阻力、压阻力，并与CFD间接计算方法作对比，证实间接方法的可靠性。
作者：	肖丹
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	李铁骊
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文