现代船舶发展的一个趋势是大型化;另一方面,我国现有的港口和内河航道普遍存在水深不足的情况。研究表明,当水深吃水比小于3时,将发生浅水效应。在浅水中运动的船舶,由于受到阻塞效应和不对称流的影响,容易产生“下蹲”现象,存在触底的危险。此外,浅水效应还将带来阻力增加、船速下降、舵效变差、回转性下降、跑舵等不利影响。故研究船舶在浅水中的水动力特性,对于合理操纵与控制船舶,保证船舶航行的安全性至关重要。近年来,随着计算机机技术的发展和数值方法的改进,基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)的数值模拟方法在船舶水动力研究中得到了广泛应用。本文基于RANS方程对计及浅水及岸壁效应的KVLCC2船舶斜航运动水动力进行计算,湍流模型选用RNGk-ε模型,使用全六面体网格进行离散。考虑到傅汝德数小于0.1,计算中忽略了自由面兴波的影响。文中首先数值计算了KVLCC2船舶在深水中的直航和斜航运动,计算得到了作用在船体上的水动力。为了对数值结果的可信度进行评定,依照ITTC—CFD不确定度分析推荐规程,对其水动力数值计算结果进行了验证和确认,考察了迭代收敛性和网格收敛性。文中设计了3套网格以开展网格收敛性分析,网格加细比为rG=(?)。随后论文应用此数值方法计算KVLCC2船舶计及浅水及岸壁效应情况下的直航和斜航运动,并对其水动力数值计算结果进行验证和确认。通过验证分析评估了数值误差和不确定度,再结合试验数据进行了确认分析,评估了对比误差和确认不确定度。最后分析了水深、水池岸壁和漂角对船舶水动力和周围流场的影响。本文所采用的CFD数值方法能够较为合理地预报浅水域船舶斜航运动的水动力,得到的关于浅水域船舶斜航运动水动力的变化规律对限制水域的船舶操纵性研究具有一定的参考价值。同时,文中对不同因素对船舶水动力影响规律的总结可以为船舶驾驶者和航道设计人员提供一定的参考。