船桨整体及螺旋桨诱导的船体表面脉动压力计算

为了形成一套满足工程使用要求的船桨整体计算规程,对现有各种螺旋桨CFD计算方法进行了综合研究.定常计算主要进行了多参考系方法(MRF)和混合面方法(M IX)的研究.非定常计算采用移动网格方法,主要是探讨了时间步长和内迭代次数以及网格对计算结果的影响.结果表明:与其他混合面方法相比,MRF是最容易收敛的,混合面方法中3个面都混合不易收敛;MRF的推力和扭矩计算精度最高,其次是前后2个面混合的方法;由于非定常计算本身而非真实的物理现象引起的高频振荡成分,通过细化网格和增加内迭代次数,可以得到解决.

船舶操纵运动CFD数值模拟研究进展

船舶操纵性是船舶设计中最关心的性能之一,而船舶操纵运动响应可以用于评估操纵性能的优劣。随着高性能计算机的飞速发展以及计算流体力学的长足进步,采用CFD全粘性流场求解方法进行船舶操纵运动,尤其是带桨带舵船舶操纵运动的数值模拟研究有着巨大的潜力和工程应用前景。本文阐述了基于CFD方法进行的船舶操纵运动数值模拟及约束船模操纵运动和自航船模操纵运动数值模拟研究状况,阐述了螺旋桨体积力模型、滑移网格方法和重叠网格方法在自航船舶操纵运动数值模拟中的研究进展。简述了船舶操纵运动数值模拟研究中的挑战及未来研究的趋势。

基于第三代涡识别方法的极地邮轮自航流场中的涡结构分析

在船舶航时产生的流场中,涡结构是无处不在的。自2017年兴起的Liutex方法对流体的局部刚体旋转进行了详细阐释,其中包括局部旋转轴和旋转强度,据此,涡量可分解为刚体旋转和纯剪切,可从流体运动中提取出刚体的旋转部分。对于不同的研究对象,第三代涡识别方法Liutex无需调整阈值,此外,ΩR方法还可识别强度不同的涡结构;通过使用Liutex方法,可以较为准确地描述各种涡的重要特征量,如涡核中心、涡流边界及绝对强度等。该文通过使用不同的涡识别方法,分析了极地邮轮自航流场中船体、舵周围以及旋转螺旋桨所产生的涡结构。