液舱晃荡数值计算方法的一些探讨

来源 :第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:star010lxl
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针对液舱流体晃荡问题,简要回顾了相应的研究手段以及势流频域理论、势流时域、CFD和无网格方法等计算模拟的理论与数值方法,总结了各种理论的适用情况.以目前较为广泛使用的势流时域非线性理论和黏性流理论为主,分别介绍其在处理液舱晃荡问题的基本原理和方法,基于上述两种理论方法分别进行了数值模拟计算并与相关文献的实验数据进行了比较,分析了液舱晃荡问题的影响因素,对数值计算方法和结果进行了有益的探讨.基于势流理论的液舱晃荡数值计算问题己基本统一在简单格林函数与非线性自由面条件结合的框架下,成熟的自由面差分与光滑处理方法与数值精确度较高的高阶奇点分布是处理这一问题的一个较为重要的趋势。随着计算机硬件技术和运算能力的大幅度提高和计算技术的发展,船舶与海洋工界相关研究人员广泛利用便利的商用CFD软件这一先进工具进行数值模拟与分析工作。成熟的离散方式与数值方法能够较好的处理液舱晃荡问题这一强非线性问题。本文作者在实际计算中发现,目前的商业软件的自由面处理模块虽然能够大致给出自由液面的形状,但是在自由液面与壁面交界处的压力幅值与速度久量的计算精度略显不足。在学术领域中处理自由液面与壁面交界处流场物理量的计算精度会是一个较为重要的课题。
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