隨著經(jīng)濟水平的不斷提高與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,船舶尺度逐漸增大,很多航道、港內(nèi)等附近水域變得相對狹小,受限水域便不斷增加。當(dāng)船舶航行在寬度受限的航道內(nèi)時,左右舷均易受到岸壁的影響,若控制不好船體,很容易發(fā)生觸碰岸壁的事故。對于近岸行駛的船舶來說,岸壁效應(yīng)是導(dǎo)致船舶碰撞事故的不安全因素之一。但目前針對于岸壁效應(yīng)的研究結(jié)果多是基于船體正浮的假設(shè),而實際航行過程中,船體會伴隨一定的吃水差。根據(jù)已有研究表明,吃水差會影響船bo阻力、操縱性以及耐波性進而影響船舶的航行安全。因此,對存在吃水差情況下岸壁效應(yīng)進行研究,具有一定的理論和現(xiàn)實意義。為此,本文首先利用大連海事大學(xué)救生艇,吃水差對岸壁效應(yīng)影響的實船試驗探究,得到吃水差對船舶岸壁效應(yīng)確有影響的試驗結(jié)論。由于探究過程中實船試驗的限制,以及數(shù)值模擬方法能夠有效的模擬船體外部流場,探究過程不受試驗條件的限制。故而本文基于CFD(Computational Fluid Dynamic)對有吃水差的救生艇進行了幾何建模,采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格技術(shù),進行了數(shù)值模擬計算,通過與實船試驗的對比,驗證了 CFD數(shù)值計算的準(zhǔn)確性。最后利用CFD可靠性計算模型進行在不同吃水...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作
2 數(shù)值模擬計算方法與模型
    2.1 計算流體力學(xué)
        2.1.1 計算流體力學(xué)簡介
        2.1.2 計算流體力學(xué)求解過程
        2.1.3 FLUENT簡介
    2.2 流體動力學(xué)控制方程
        2.2.1 連續(xù)性方程
        2.2.2 動量守恒方程
    2.3 湍流模型
        2.3.1 雷諾時均模擬
    2.4 數(shù)值方法
        2.4.1 離散化方法
        2.4.2 求解算法
    2.5 自由液面數(shù)值模擬
    2.6 本章小結(jié)
3 吃水差對岸壁效應(yīng)影響實船試驗研究
    3.1 岸壁效應(yīng)基本理論
        3.1.1 岸壁效應(yīng)含義
        3.1.2 岸壁效應(yīng)影響因素
    3.2 試驗對象與試驗方案
        3.2.1 試驗船型
        3.2.2 試驗概況
    3.3 試驗內(nèi)容
        3.3.1 基準(zhǔn)試驗
        3.3.2 岸壁效應(yīng)探究實船預(yù)備試驗
        3.3.3 吃水差對船舶岸壁效應(yīng)影響探究
    3.4 試驗誤差
    3.5 試驗結(jié)論
    3.6 本章小結(jié)
4 數(shù)值計算模型建立與結(jié)果驗證
    4.1 船體建模
    4.2 Fluent求解設(shè)置
        4.2.1 設(shè)置控制域
        4.2.2 設(shè)置邊界條件
        4.2.3 網(wǎng)格劃分
    4.3 計算結(jié)果的有效性驗證分析
    4.4 本章小結(jié)
5 吃水差對船舶岸壁效應(yīng)影響研究
    5.1 吃水差一定速度對岸壁效應(yīng)影響
        5.1.1 試驗設(shè)計
        5.1.2 轉(zhuǎn)船力矩變化
        5.1.3 橫向力變化
        5.1.4 壓力云圖變化
        5.1.5 試驗結(jié)論
    5.2 吃水差一定船-岸距對岸壁效應(yīng)影響
        5.2.1 試驗設(shè)計
        5.2.2 轉(zhuǎn)船力矩變化
        5.2.3 橫向力變化
        5.2.4 壓力云圖變化
        5.2.5 試驗結(jié)論
    5.3 不同吃水差下速度對岸壁效應(yīng)影響
        5.3.1 試驗設(shè)計
        5.3.2 轉(zhuǎn)船力矩變化
        5.3.3 橫向力變化
        5.3.4 壓力云圖變化
        5.3.5 試驗結(jié)論
    5.4 不同吃水差下船-岸距對岸壁效應(yīng)影響
        5.4.1 試驗設(shè)計
        5.4.2 轉(zhuǎn)船力矩變化
        5.4.3 橫向力變化
        5.4.4 壓力云圖變化
        5.4.5 試驗結(jié)論
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷



本文編號：3756036