现代船舶发展的一个趋势是大型化。随着船舶主尺度的不断扩大,很多港湾、近海等水域变得相对狭小,成为船舶航行的限制水域。倾斜水底水域虽是一种常见的限制水域,但相关的实验及数值研究较少。船舶在倾斜水底水域中航行受到的水动力与无限水域相比有很大不同,表现为水底倾斜影响船舶绕流场,进而使船舶在航行过程中受到附加的横向力和转首力矩。这对于船舶航行而言是一个不安全因素,存在碰撞、触底等危险隐患。故研究船舶在倾斜水底水域中航行时的水动力具有重要意义。近年来,随着数值方法的改进和计算机科学技术的发展,基于粘性流的计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法在船舶水动力研究中得到广泛运用。本文采用基于RANS方程的数值求解方法,对倾斜水底水域中裸船体和船-桨-舵系统直航运动的粘性绕流场进行数值模拟。湍流模拟选用RNG k-ε模型,螺旋桨采用多参考系模型(MRF)进行处理。文中首先通过对平水底水域中裸船体直航水动力进行数值计算,考察了计算迭代收敛性和网格尺度收敛性,并与试验值对比,验证了所采用方法的有效性。随后应用此数值方法计算了倾斜水底中船舶直航水动力。揭示了船舶在倾斜水底水域中航行时的水动力成因,分析了水深和水底倾斜度对船舶水动力的影响规律。基于分析所得结论,进一步计算了不同舵角下船-桨-舵系统在特定倾斜水底水域中直航水动力,分析了倾斜水底水域中舵角对船舶水动力的影响。并且通过比较裸船体和船-桨-舵系统的流场,分析了在倾斜水底水域中桨-舵对船舶绕流场的影响。本文所采用的数值方法可以在一定程度上预报船舶在倾斜水底水域中航行时的水动力。所得到的倾斜水底水域中船舶直航运动水动力变化规律,对此类限制水域的船舶安全航行、通航管理和航道设计具有一定的参考价值。