江海直達船舶操縱性水動力導數(shù)數(shù)值模擬.pdf

1、船舶操縱性是船舶重要性能之一，事關船舶的安全性和經濟性，對船舶操縱性能進行預報是船舶設計過程中的一項重要工作。隨著長江航道“十二五”規(guī)劃的建設實施，萬噸級江海直達船舶迎來發(fā)展機遇，目前對于船寬吃水比很大的淺吃水肥大型船舶的研究有限，難以從現(xiàn)有經驗公式中準確預報其操縱性能，需采用其它方法進行預報。此外，江海直達船交替航行于無限海域與內河航道，需要考慮淺水效應及限寬航道對操縱性的影響。
　　當前對船舶操縱性進行預報的主要方法求解操縱運

2、動方程，為求解船舶操縱運動方程，首先需要確定船舶操縱性運動水動力導數(shù)。獲取操縱性水動力導數(shù)的最可靠方法是約束模試驗方法，該方法可以獲取各種速度導數(shù)及耦合導數(shù)，且無因次化結果可直接應用于實船。
　　近年來，隨著計算機技術的發(fā)展進步，CFD方法在實踐中的應用越來越廣泛。使用CFD方法可以模擬船舶的約束模試驗，進而得到船舶相關的操縱性水動力導數(shù)。CFD方法不僅可以降低試驗費用，對于系列船模試驗，CFD方法更具優(yōu)越性。當計算資源足夠時，可

3、對船舶進行實船尺度數(shù)值模擬，以減小尺度效應影響。同時，CFD方法可得到船舶周圍具體壓力分布及流場分布情況，更直觀地展示船舶存在的局部設計缺陷。
　　本文以KVLCC1與某江海直達船為研究對象，采用FLUENT求解RANS方程，模擬PMM試驗，計算得到了相應的水動力導數(shù)。
　　本文主要內容有：（1）數(shù)值方法模擬KVLCC1船在深水與淺水兩種情況下的純橫蕩運動，計算得到相應的水動力導數(shù)值并與SIMMAN會議提供的試驗數(shù)值對比，驗