本文關鍵詞：基于OpenFOAM的船舶水動力性能分析

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【摘要】：新船型開發(fā)能力是衡量船舶科技實力的主要標準,提升新船型開發(fā)能力對鞏固我國在全球船舶行業(yè)的優(yōu)勢地位有著重要影響。船舶自行設計是新船型開發(fā)的主要途徑,精確預報船舶阻力性能,并能夠準確的反饋船舶指定區(qū)域的流場信息,對優(yōu)化船體曲面、改善船舶水動力性能、提升船體曲面自行設計效率和質量有著重要意義。目前,商業(yè)化CFD計算軟件有著裝機價格昂貴、計算效率低、無法深度二次開發(fā)等諸多缺陷與局限。而開源、免費的CFD計算軟件OpenFOAM為我們提供了一個新的選擇,該軟件具有免費開源、接口豐富、支持大規(guī)模并行計算等優(yōu)點。用戶可以自定義解決特定問題的求解器,從而增加工作的深度與針對性。這對提高船舶水動力性能的優(yōu)化水平具有十分重要的意義。因此,本文以預報船舶摩擦阻力系數(shù)和總阻力系數(shù)為目標,對基于OpenFOAM的船舶水動力性能分析方法進行了探索與研究,具體內容如下：(1)在OpenFOAM穩(wěn)態(tài)求解器simpleFoam的基礎上,利用疊模法,總結出了基于OpenFOAM的船舶摩擦阻力系數(shù)計算的方法�；贠penFOAM和商業(yè)CFD計算軟件Fluent對Wigley船模的摩擦阻力系數(shù)進行預報,并與1957 ITTC計算公式的理論值進行比較,評價OpenFOAM的計算精度。進而基于OpenFOAM,對船體幾何形狀更為復雜,更接近實船的系列-60船型的摩擦阻力系數(shù)進行預報,對基于OpenFOAM的船舶摩擦阻力系數(shù)計算方法的適用性進行驗證。(2)在OpenFOAM二相流求解器interFoam的基礎上,總結出了基于OpenFOAM的船舶總阻力系數(shù)計算方法�；贠penFOAM對Wigley船模的總阻力系數(shù)進行預報,并與日本橫濱國立大學所做的Wigley船模實驗的值進行對比,對計算結果進行了分析。本文基于OpenFOAM軟件對計算船舶摩擦阻力和總阻力的基本方法進行總結,并通過實際算例驗證了該方法的可靠性和準確性,為以后OpenFOAM在船舶水動力性能分析方面更深入的應用提供參考。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U661.1

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本文編號：1162006