斜航航态下科考船船首区域流场特性研究

为研究斜航航态下科考船船首流场气泡下扫对声学科考设备的影响,本文基于计算流体动力学方法,应用CFD仿真软件求解不可压缩流体N-S方程,并结合DES方法和SST k-ω湍流模型开展“中山大学”号科考船模型在20°斜航航态下船首区域绕流场数值研究。首先通过DTMB5512标模试验对比验证了数值方法的准确性;然后基于“中山大学”号船首区域流场数值计算结果,分析了x和y方向速度分布的形成原因及发展趋势;利用z方向速度和压力场结果,结合流线分布,对比了不同航态下左右舷的流线下扫情况,分析了流线分布的形成;最后通过涡结构的分布和涡量场,探究了船首泄出涡和舭涡的发展及其对区域流场的影响。