低速多尾船型阻力计算的CFD仿真应用研究

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船舶阻力的确定一直都是依赖于水池船模试验,不但耗费大量的人力物力,而且还存在周期长的缺点。本文旨在通过运用商用CFD软件-CFX仿真模拟来预报船舶阻力,以其达到模型试验的预报结果,为数值水池的发展摸索一些经验,建立一定的基础。 本文的研究方法是应用CFD商用软件进行仿真模拟。此问题涉及到湍流模型的选取、网格划分、控制域的选取和自由液面的控制。自由液面的问题属于两相流的问题,目前CFD商业软件对于两相流的问题都未能提供一个广泛适用的方案。因此在计算船舶阻力问题上,国内外在这方面还没有得出一般的规律,用来指导CFD软件进行船舶阻力的计算。本文的目的就是要探求这些一般的规律。 本文通过对一船模进行阻力计算模拟,得出了对低速多尾船型阻力计算的一些规律,这些规律包括网格大小的控制规律、湍流模型选取规律以及控制域大小的选取规律。然后应用上述规律对另外一条类似船型进行计算,模拟结果与试验结果非常接近,误差在5%以内,这样就验证了上述所得规律的可靠性。本文研究结果表明,CFX运用于低速多尾船舶的阻力预报是基本可行的。
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