受限水域船舶下沉及縱傾數值研究.pdf

1、船舶在航行過程中會發(fā)生船體下沉及縱傾現象。在受限水域，這種現象更加顯著。隨著現代造船工藝的逐步提高，船舶的大型化、快速化導致船舶的下沉及縱傾加劇，威脅船舶的航行安全。
　　目前，對于船體下沉及縱傾的研究，國內外學者多采用回歸公式估算的方法。這種方法的適用范圍受到限制，試驗費用高、周期長，存在“尺度效應”問題。近年來，隨著計算機技術的飛速發(fā)展，計算流體力學的數值計算方法在船舶水動力學問題中得以成功應用，為研究船舶操縱性問題提供了一種

2、有效的工具。
　　本文選用被ITTC組織認可并做過詳盡水池試驗的系列60船型(Cb=0.6)船模做為計算對象，運用重疊網格技術，通過采用PISO算法求解不可壓縮RANS方程，對船體下沉及縱傾進行了數值計算。其中，湍流模型選取SST k-ω模型，運用有限體積法進行數值離散，對自由液面的模擬運用了單相Level set方法。將計算結果與船模拖曳水池試驗數據進行了比較，結果吻合良好，驗證了本文方法的可行性、可靠性。同時，將數值計算結果與

3、運用經驗公式計算的結果進行了比較，結果表明本文所采用的數值方法在預報船體下沉及縱傾方面，計算精度要大大優(yōu)于經驗公式。
　　本文對影響船體下沉及縱傾的船速、淺水、岸壁三個因素進行分析。通過對船舶分別在深水、淺水中航行時，不同水深傅汝德數下船體下沉及縱傾的數值計算，得到船舶在深水、淺水中的船體下沉及縱傾結果。將此結果與船舶在受限水域的船體下沉及縱傾數值計算結果進行比較，分別探究了船速、岸壁、淺水對船體下沉及縱傾的影響。
　　本文