不同布置形式下多船编队阻力性能的数值模拟

多船编队航行是目前发展十分迅速的一种船舶航行方式,合理设置编队的布置形式可降低能耗和提高船舶续航力。论文围绕多船编队的编组形式及其静水阻力性能进行分析,采用VOF方法捕捉自由液面,选取标准的k-ε湍流模型封闭RANS方程,针对单船阻力开展数值仿真并对网格与时间步长进行独立性分析,将仿真结果与试验结果进行比较,验证了数值方法的可靠性。在单船仿真结果的基础上,计算了3船分别呈纵向和三角形编队时的阻力特性,通过3船编队航行的流场特性分析揭示了船-船之间的兴波与尾流干扰对编队阻力的影响规律。结果表明,纵向编队时合理利用上游船舶的低速尾流和产生的有利兴波干扰可以减少编队船舶的阻力,而三角形编队可合理利用中船与侧向船舶之间的有利兴波干扰减少侧船阻力。