大型集装箱船船桨舵干扰特性数值模拟与分析

以KCS船为研究对象,基于计算流体力学（computational fluid dyamics,CFD）方法,运用滑移网格技术,对粘性流场中的裸船体、船桨、船桨舵进行计及自由液面的非定常干扰数值模拟.计算了裸船体的阻力,船桨及船桨舵在螺旋桨转速分别为9.1～9.9（r·s^-1）共9个工况下的阻力值.计算结果表明：船与船桨的阻力计算结果与实验结果吻合良好,相对误差均在5%以内,并得出与实验结果相匹配的螺旋桨转速.通过对船桨舵的整体求解,讨论了螺旋桨及舵对船体尾流场的影响,得出船尾部的速度与压力分布状况,对船舶实际流场的预报具有实际意义.

某船及其改型船桨舵数值模拟与性能比较

该文以某散货船为研究对象,分别对其原型与改型船型方案进行了船、桨、舵及其耦合情况下的数值模拟与计算,计算结果包括静水船舶阻力、螺旋桨特性、船桨以及船桨舵耦合情况下船舶自航因子以及船尾流场信息。并对该船自航数值模拟方法和计算策略进行了探索和研究,结果显示原型和改型船数值计算结果与模型试验结果具有较好的一致性。通过该船原型与改型计算结果的比较,分析船体线型对船舶阻力、推进性能以及艉部流场的影响,评价了线型方案的优劣,为今后借助于数值计算方法进行船舶线型优化及船桨舵的优化配合做了有益的尝试。

某散货船导流鳍设计与节能效果预报研究

针对船舶节能减排理论与技术研究中船舶水动力节能技术的需求,通过安装导流附体的方式来改善桨盘面处的伴流分布,对于螺旋桨的减震降噪、螺旋桨推进效率的提高是一种有效的措施.基于CFD技术,研究了某散货船船桨舵相互干扰水动力性能的整体求解技术,预报了设计航速下该船体的阻力、螺旋桨的推力和转矩,通过与试验值的比较验证了该求解技术的可靠性.依据流经船体尾部三维流线绕船体分布的特点,确定了节能装置的主要参数,设计了导流鳍,并采用整体求解技术预报了船体、螺旋桨、舵和导流鳍相互干扰下各自的水动力性能,通过与无导流鳍时船体、螺旋桨、舵水动力性能的对比分析,预报了导流鳍的节能效果.通过绕船体三维流线流动细节的变化,探讨了导流鳍的工作机理.计算结果显示,安装导流鳍后,螺旋桨的效率有显著的提升,导流鳍的节能效果显著,至少可节能3%.