加注过程液舱晃荡与运动耦合试验与数值模拟研究

加注会改变液舱内液体的质量,再加上实际水域中风浪的影响,使液舱晃荡与液舱运动十分复杂,影响船舶的航行安全和工作效率。针对该问题,在试验中通过向处于静水中做横摇衰减运动的液舱模型持续加注来进行分析,研究10°初始横倾角状态下,不同加注速度对30%载液率和50%载液率液舱的横摇频率和衰减速度及舱壁压力的影响。将试验结果与数值模拟进行对比,验证了数值方法的准确性。结果表明:加注会降低液舱横摇的频率并且加快其横摇衰减速度,载液率越高时加注的影响越明显。

考虑通风条件影响的横贯浸水装置模型试验研究

SOLAS2020生效后,横贯浸水装置在邮轮设计中的重要性进一步提升,其中因通风条件改变引起的空气压缩对横贯浸水过程影响较大。论文通过横贯浸水装置模型试验得到其平衡进水过程,探究空气压缩对横贯浸水装置的影响,并对横贯浸水过程开展不同湍流模型的数值计算。研究表明,横贯浸水装置可明显改善舱室破损进水时的大横倾角,合理设置横贯浸水装置中不同舱室的通风条件可有效减小破损进水时的大横倾角;在常见的湍流模型中,realizablek-ε模型更适用于进行横贯浸水过程的数值仿真分析。研究成果可为大型邮轮横贯浸水装置的设计提供参考。

静水中破损液舱摇荡特性试验

载液船舶破损后涉及液舱进水、泄漏、晃荡等复杂水动力耦合运动问题。通过液舱破损模型试验,对其静水中的自由横摇衰减运动进行分析,研究了不同初始横倾角、不同载液率对横摇、垂荡以及舱壁压力的影响以及运动响应与压力之间的关系。通过试验发现:浅水工况(12.5%载液率)下,液舱的运动响应最为剧烈;破口一侧下沉的扰动会造成更大运动响应以及舱壁砰击压力;舱壁砰击压力的相位与液舱横摇运动相位几乎一致。