基于CFD技術(shù),使用SST k-ε湍流模型和VOF方法,設(shè)計了7種不同艏柱傾斜角度(艏傾角)的船首方案,通過仿真實驗對比了不同船首傾角單體船在靜水直航中的阻力特性。仿真結(jié)果表明,中低速內(nèi)傾式船首船體總阻力小,中高速外傾式船首船體總阻力小,全航速垂直船首總阻力最大。

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【部分圖文】：

圖17個實驗方案

表1船體主要參數(shù)船首角度/(°)船長/m船寬/m吃水/m排水體積/m33521.463.8127.585021.473.8127.626021.473.8127.559021.483.8127.6411521.493.8....

圖2劃分的網(wǎng)格

本節(jié)網(wǎng)格劃分是借助CFD通用前處理軟件ICEM來實現(xiàn)的,采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,為了更好地捕捉流動特征,網(wǎng)格在船首、船尾和靜水面附近進行了加密,流域整體網(wǎng)格數(shù)量為240萬,整個流域的網(wǎng)格分布如圖2所示。2.3邊界條件與數(shù)值方法

圖3RT-航速折線

7個艏傾角在5種工況下總阻力折線如圖3所示,其中RT代表總阻力。由圖3可知:隨著航速增大,總阻力不斷上升,單體船總阻力總體趨勢相對一致;中低速(航速≤15kn),內(nèi)傾145°船首(最下端邊界線是右三角)船體總阻力最小,中高速(15kn<航速≤25kn),外傾60°(最下端邊....

圖4不同船首對應(yīng)的興波云圖(Fr=0.351)

為了說明不同船首傾角對自由液面興波影響,本節(jié)選取了低中高3個工況(Fr=0.351,Fr=0.527,Fr=0.703),分析其自由液面興波狀況,分別如圖4～圖6所示。圖5不同船首對應(yīng)的興波云圖(Fr=0.527)

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