【摘 要】
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船舶操纵性是重要的船舶水动力性能之一,开展船舶操纵水动力预报研究,提高操纵水动力预报的精度,具有重要意义。近十年来,基于CFD的数值预报方法得到越来越广泛的应用,已成为
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船舶操纵性是重要的船舶水动力性能之一,开展船舶操纵水动力预报研究,提高操纵水动力预报的精度,具有重要意义。近十年来,基于CFD的数值预报方法得到越来越广泛的应用,已成为与约束模试验方法并驾齐驱、相辅相成的一种船舶操纵水动力预报方法。本文采用基于RANS方程求解的数值方法对带附体船舶斜航和不同舵角下直航这两种常见的操纵运动的粘性流场进行了模拟,其中湍流现象采用RNG k-ε模型模拟,螺旋桨采用滑移网格技术进行处理。通过对船-舵系统和船-桨-舵系统的斜航运动和不同舵角下的直航运动的绕流场分别进行模拟,详细分析了船-舵系统斜航和不同舵角直航的流场,并通过比较船-桨-舵系统和船-舵系统的流场,分析了螺旋桨对流场的影响。同时,基于船-桨-舵系统在不同舵角下直航的数值模拟结果,求取了船-桨-舵水动力干扰系数。本文所采用的数值方法能够较为合理地模拟操纵运动船舶的粘性流场,所得到船-舵系统作操纵运动时的水动力机理以及螺旋桨对操纵运动船舶水动力的影响对船-桨-舵系统操纵水动力预报研究具有一定的参考价值。同时,所采用的基于CFD的船-桨-舵水动力干扰分析方法对MMG模型建模研究具有一定的实用意义。
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