非线性水动力导数的数值计算与研究

非线性水动力导数的数值计算与研究第41卷第1期2022年2月武汉理工大学学报(交通科学与工程版)JournalofWuhanUniversityofTechnology(TransportationScience&Engineering)Vol.41No.1Feb.2022非线性水动力导数的数值计算与研究&赵小仨u徐海祥1>2)(高性能船舶技术教育部重点实验室1:1武汉430063)(武汉理工大学交通学院2)武汉430063)摘要:针对船舶的非线性运动难以界定和非线性运动难以预报的问题,以供应船为研究对象,采用CFD商用软件FLUENT,结合动网格技术对大振幅平面运动机构试验进行数值模拟,通过对比不同工况的流场压力云图,分析得出供应船水动力达到非线性的振幅范围.设计供应船非线性运动的试验方案,分别模拟不同频率时的大漂角斜航运动及大振幅的纯纵荡、纯横荡、纯首摇、组合运动,拟合得到接近零频率的非线性水动力导数.关键词:非线性水动力;大振幅PMM试验;数值计算;供应船中图法分类号:U661.33doi:10.3963/j.issn.2095-3844.2022.01.014〇引言船舶操纵性与船舶航行安全紧密相关,是重要的水动力性能之一.近些年,国际海事组织(in-ternationalmaritimeorganization,IMO)前后颁布了A.751(18)和MSC.137(76)号决议,针对船舶操纵性的问题提出了明确的要求,并建议各国政府机构按要求执行.SIMMAN2022和SIM-MAN2022的研讨会,评估TCFD(computation-alfluiddynamics,CFD)方法预报船舶操纵性的能力?第25届ITTC(internationaltowingtankconference,ITTC)操纵会议对现有的船舶操纵性预报方法做了总结.总之,船舶操纵性能越来越受到造船界的重视[>3].水动力导数对船舶操纵性的预报至关重要.目前,通过平面运动机构试验(planarmotionmechanismtest,PMM)确定船舶水动力导数是最可靠的方法之一.从SIMMAN2022发布了针对三个标准船模进行的PMM试验的实验数据以来,国内外学者开始对CFD模拟PMM试验进行探究?Turnock等[4_12]用CFD软件模拟小振幅PMM试验,求取线性水动力导数;Toxopeus等?^建立非线性水动力模型,模拟大振幅PMM试验,求取非线性水动力导数.虽然许多学者对数值模拟PMM试验做了大量研究工作,但是迄今没有一个定量的标准来判断船模的运动是否达到非线性范畴,本文来源:网络收集与整理,如有侵权,请联系作者删除,谢谢!

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