基于CFD的液舱晃荡与船舶耦合运动数值模拟

基于CFD方法,运用水动力计算软件STAR CCM+对一载液浮式生产储卸油船(FPSO)模型进行数值模拟,分析横浪状况下波浪频率、波幅、液舱装载率对FPSO液舱晃荡与船舶耦合运动的影响。结果表明:液舱晃荡对FPSO垂荡运动基本无影响,横摇运动的影响因波浪频率变化表现为增摇或者减摇;当波长接近船长时,载液率增加,船舶横摇幅值增大,波幅增大时,FPSO运动响应加剧,液舱晃荡对舱壁的砰击更加剧烈。

畸形波作用下的浮式结构水弹性响应分析

本文基于时域下CFD-FEM方法,在三维粘性数值水池中建立畸形波浪与弹性浮体相互作用的耦合数值模型。基于JONSWAP波浪谱的组合聚焦模型,采用推板造波方法,模拟数值水池中畸形波波浪的生成。流场区域采用CFD方法求解,得到流场中的速度场与压力场的变化;浮体结构采用FEM方法进行计算,获得结构内各节点的垂向位移变化情况,数值方法可以准确地模拟所期望的畸形波以及分析弹性浮板的水弹性响应。计算结果表明,聚焦波的浪向、聚焦位置和频带宽度对浮板的水弹性响应均有较大影响。