实尺度船舶快速性数值模拟方法综述

实尺度船舶快速性数值模拟方法是国内外关注和研究的重点。实船的水动力性能大多是通过模型尺度的结果外推得到的,然而船模不能同时满足傅汝德数与雷诺数相等,且一些外推方法的准确性还有待考证。论文从实尺度数值模拟的尺度效应问题出发,简要介绍船舶数值模拟方面的关键问题,并从网格、湍流模型、时间步长和壁面粗糙度等角度归纳和分析实尺度船舶快速性数值模拟方法的研究现状。基于研究现状,提出尚需进一步解决的问题。该文旨在介绍目前实尺度船舶快速性的研究进展,希望为今后船舶水动力性能研究提供参考。

粗糙度对实船阻力及流场影响的研究

以杂货船REGAL为研究对象,在光滑壁面和不同粗糙度壁面条件下数值求解实船阻力和流场,粗糙船体的摩擦阻力占总阻力的80%以上,表面粗糙度ks为150,300和500μm时实船阻力分别增大16.8%,26.5%和35.8%。粗糙的船体表面改变了船舶周围的流场,螺旋桨盘面的平均轴向进流速度降低。粗糙表面使船体的边界层加厚,船体尾部的表面压力减小,黏压阻力增加。船尾自由面的波高降低,兴波阻力减少约5%。