| 【中文题名】 | 低速肥大船型粘性流数值模拟 |
| 【英文题名】 | Numerical Simulation of Viscous Flow Around Low-speed Full Form Ship |
| 【学科专业】 | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 低速肥大船型,粘性流,数值模拟,FLUENT,, |
| 【英关键词】 | low-speed full form,viscous flow,numerical simulation,FlUENT, |
| 【分类导航】 | 交通运输>水路运输>船舶工程>船舶原理>船舶流体力学> |
| 【论文摘要】 |
本论文为对某型江海直达集装箱船粘性流的数值模拟，来得到该船的粘性流场各细节，包括绕流特点、粘性阻力及成分、尾部伴流场等。
该江海直达船属于低速肥大船型。该型船在中低速时，伴流的主要成分是摩擦伴流，其次是势伴流，而由兴波引起的伴流很小，可以忽略不计；就阻力而言，这类船舶线型丰满、湿表面积大、傅氏数低，粘性阻力在总阻力中所占比例很大，从而粘性阻力的大小是影响船舶快速性的主要因素。因此对粘性流的数值模拟，对该船型快速性有重要的意义。
目前这部分工作主要有以下三种方法：试验测试、系列船型资料插值以及计算流体动力学(CFD)。CFD是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动的系统所做的计算和分析。
船舶CFD方法有以下优点：不需要特殊的试验设备和装置；不需要进行费时费力的系列船模试验；可以随心所欲地获取流场细节和重复“试验”；可以便利地通过修改船型进行水动力性能比较，从而分析船型对性能的影响，进行船型优化设计；将CFD方法直接应用于实船性能预报，可以避免“尺度效应”的影响。
借助高效的CFD方法有希望不通过水池试验解决船舶流体力学问题。随着CFD学科发展的成熟，为了将CF... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-7 |
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第1章 引言 |
7-10 |
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1.1 研究的目的和意义 |
7-8 |
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1.2 本文的主要工作 |
8-10 |
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第2章 肥大船型的绕流特点及研究进展 |
10-17 |
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2.1 低速肥大船船型及流动特点 |
12-13 |
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2.2 船舶计算流体动力学的研究进展 |
13-17 |
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第3章 数值方法及实现 |
17-29 |
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3.1 雷诺方程 |
18-19 |
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3.1.1 湍流的基本方程 |
18 |
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3.1.2 雷诺方程 |
18-19 |
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3.2 基于RANS的湍流模型 |
19-26 |
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3.2.1 涡粘模型 |
20-24 |
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3.2.2 近壁面处理 |
24-26 |
|
3.3 边界条件 |
26-27 |
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3.3.1 速度入口边条 |
26 |
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3.3.2 出流边条 |
26 |
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3.3.3 对称边条 |
26-27 |
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3.3.4 壁面 |
27 |
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3.4 数值求解的实现 |
27-29 |
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3.4.1 离散网格 |
27-28 |
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3.4.2 离散方法—有限体积法 |
28-29 |
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第4章 数值模拟及船模试验 |
29-44 |
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4.1 FlUENT求解 |
29-37 |
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4.1.1 FLUENT介绍 |
29-31 |
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4.1.2 建模 |
31-35 |
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4.1.3 求解 |
35-37 |
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4.2 试验过程及数据处理 |
37-44 |
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4.2.1 阻力试验及阻力成分分析 |
38-39 |
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4.2.2 波形测量 |
39-42 |
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4.2.3 伴流测量 |
42-44 |
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第5章 数值模拟结论 |
44-50 |
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5.1 流动特征 |
44-46 |
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5.2 尾部伴流 |
46-47 |
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5.3 粘性阻力计算 |
47-49 |
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5.4 小结 |
49-50 |
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第6章 结论 |
50-51 |
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致谢 |
51-52 |
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参考文献 |
52-55 |
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攻读学位期间发表的论文和参加科研情况 |
55 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.111828 |
