论文部分内容阅读
波流的相互作用是一种普遍自然现象。流能使波浪发生变形并改变波浪的波谱,对于确定参数的波流,波流之间的非线性相互作用改变了原有的波流场。船舶在航行过程中会受到波与流的双重作用,阻止船舶航行,影响的船舶快速性。计算流体力学(CFD)在船舶设计中的应用迅速发展,越来越多的学者从不同角度对此开展研究。船舶绕流是一种复杂的三维流动,其近壁面的粘性流动十分复杂,并且由于自由液面的存在增加了问题的难度。本文利用流体力学软件FLUENT,对当前具有代表意义的仿物理造波法和给定边界造波法进行了数值造波技术研究,结合FLUENT二次开发,对三维数值造波进行了初步探讨。针对水中运动的船舶,本文对带自由液面的船舶在三维粘性流场中的运动进行数值模拟并进行阻力计算。分析了船型对阻力形成的影响,将摩擦阻力和总阻力与拖曳水池试验和ITTC经验公式进行对比,验证了船舶阻力数值计算的可行性。在应用数值造波技术的基础上,计算了波流相互作用下船舶的阻力,求得船舶的波浪增阻,并与势流理论和切片理论所得结果进行了对比分析,为在复杂环境下的船舶阻力数值计算提供了一定参考。