随着经济、社会和技术的变化,包括全球环境问题和相关法规的生效,船舶的类型和实际应用不断发展。这些变化对船舶设计的影响都依赖于对船舶水动力性能的可靠评估,而船舶阻力性能是水动力性能研究的基础和关键内容。船舶阻力性能的研究方法主要分为三种:船模试验、近似估算方法和基于计算流体力学(CFD)的船体周围粘性流场数值模拟计算。随着计算机能力的不断提高和数值计算理论方法的一系列突破性进展,CFD在船舶设计领域的应用取得长足发展,在经济性、时效性和可靠性方面的优势日趋明显,已经成为水动力性能计算和船舶优化及创新设计的高效工具。论文内容主要是应用基于CFD的数值计算方法,对30000DWT多用途船阻力性能进行计算,数值计算结果与船模试验测量的数据进行对比和分析,验证30000DWT多用途船数值计算方法的合理性和准确性。在此基础上对多用途船纵倾装载条件下,船舶阻力变化情况进行研究,为实船装载优化提供理论依据。首先,对船舶阻力性能研究的背景、主要研究方法进行总结和回顾,然后详细介绍了国内外船舶CFD技术发展历史和基于CFD的阻力性能研究进展。其次,系统介绍有关船舶阻力的基础理论,包括船舶阻力分类和阻力系数,基于船模试验的阻力求解方法,然后详细地介绍了30000DWT多用途船阻力CFD计算中涉及的计算流体力学基本理论和数值模拟方法。再次,应用STAR-CCM+软件,利用重叠网格技术,分析考虑自由水面和动态流体固体耦合作用下的多用途船阻力性能,获得了不同航速下船体阻力值,对数值计算结果与拖曳水池试验数据中的摩擦阻力、压阻力系数、船舶升沉和纵倾变化进行对比分析,验证网格划分、湍流模型和数值设置的合理和可靠性。最后,根据30000DWT多用途船装载工况的特点,计算分析多用途船在不同纵倾角下航行的船舶阻力性能,在保持船舶设计载重量不变的情况下,得出多用途船在不同航速下的最佳纵倾角及其阻力减小效果,对比分析纵倾浮态下船舶阻力减小规律和机理,为实际航行中多用途船的装载计划提供参考依据。