顶浪规则波中的KCS船体阻力性能优化

对KCS船在顶浪规则波中的型线优化开展研究。采用径向基函数方法对船体型线进行变形,使用SHIPFLOW中的全非线性的时域边界元方法水动力性能求解器对阻力性能进行预报,利用拉丁超立方采样方法和Kriging近似模型以减少水动力性能计算,结合多岛遗传算法以船体在1.15倍船长的顶浪规则波的阻力为优化目标进行优化。计算结果表明优化后的船型相比于原船总阻力减少了4.48%,波浪增阻系数减少了18.08%。

基于体积力法的全附体KCS型船模PMM运动数值模拟

为高效、精确地求解船舶操纵水动力导数,以全附体KCS型船模为研究对象,基于RANS方程及VOF模型,在star-ccm+平台上采用体积力法模拟螺旋桨作用,计及自由面兴波及航行姿态变化对船模水动力的影响,开展斜航、纯艏摇、漂角和艏摇组合3种平面运动机构(Planar Motion Mechanism,PMM)运动的数值模拟,将横向力Y、艏摇力矩N、横倾力矩K的数值模拟结果与试验结果进行对比,并依照PMM试验的动力学方程,通过最小二乘法拟合和傅立叶积分,将数值模拟结果与试验结果的时历曲线进行分析处理,求得操纵水动力导数。研究结果表明:该方法用于数值模拟PMM运动是可行的;求得的水动力导数中Y′vvv,N′vvv误差略大,其余水动力导数误差均在15%以内。