發(fā)布時(shí)間：2017-11-09 13:11

  本文關(guān)鍵詞：基于OpenFOAM的船舶水動(dòng)力性能分析

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【摘要】：新船型開發(fā)能力是衡量船舶科技實(shí)力的主要標(biāo)準(zhǔn),提升新船型開發(fā)能力對(duì)鞏固我國在全球船舶行業(yè)的優(yōu)勢地位有著重要影響。船舶自行設(shè)計(jì)是新船型開發(fā)的主要途徑,精確預(yù)報(bào)船舶阻力性能,并能夠準(zhǔn)確的反饋船舶指定區(qū)域的流場信息,對(duì)優(yōu)化船體曲面、改善船舶水動(dòng)力性能、提升船體曲面自行設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量有著重要意義。目前,商業(yè)化CFD計(jì)算軟件有著裝機(jī)價(jià)格昂貴、計(jì)算效率低、無法深度二次開發(fā)等諸多缺陷與局限。而開源、免費(fèi)的CFD計(jì)算軟件OpenFOAM為我們提供了一個(gè)新的選擇,該軟件具有免費(fèi)開源、接口豐富、支持大規(guī)模并行計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。用戶可以自定義解決特定問題的求解器,從而增加工作的深度與針對(duì)性。這對(duì)提高船舶水動(dòng)力性能的優(yōu)化水平具有十分重要的意義。因此,本文以預(yù)報(bào)船舶摩擦阻力系數(shù)和總阻力系數(shù)為目標(biāo),對(duì)基于OpenFOAM的船舶水動(dòng)力性能分析方法進(jìn)行了探索與研究,具體內(nèi)容如下：(1)在OpenFOAM穩(wěn)態(tài)求解器simpleFoam的基礎(chǔ)上,利用疊模法,總結(jié)出了基于OpenFOAM的船舶摩擦阻力系數(shù)計(jì)算的方法�；�于OpenFOAM和商業(yè)CFD計(jì)算軟件Fluent對(duì)Wigley船模的摩擦阻力系數(shù)進(jìn)行預(yù)報(bào),并與1957 ITTC計(jì)算公式的理論值進(jìn)行比較,評(píng)價(jià)OpenFOAM的計(jì)算精度。進(jìn)而基于OpenFOAM,對(duì)船體幾何形狀更為復(fù)雜,更接近實(shí)船的系列-60船型的摩擦阻力系數(shù)進(jìn)行預(yù)報(bào),對(duì)基于OpenFOAM的船舶摩擦阻力系數(shù)計(jì)算方法的適用性進(jìn)行驗(yàn)證。(2)在OpenFOAM二相流求解器interFoam的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了基于OpenFOAM的船舶總阻力系數(shù)計(jì)算方法�；�于OpenFOAM對(duì)Wigley船模的總阻力系數(shù)進(jìn)行預(yù)報(bào),并與日本橫濱國立大學(xué)所做的Wigley船模實(shí)驗(yàn)的值進(jìn)行對(duì)比,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。本文基于OpenFOAM軟件對(duì)計(jì)算船舶摩擦阻力和總阻力的基本方法進(jìn)行總結(jié),并通過實(shí)際算例驗(yàn)證了該方法的可靠性和準(zhǔn)確性,為以后OpenFOAM在船舶水動(dòng)力性能分析方面更深入的應(yīng)用提供參考。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U661.1

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本文編號(hào)：1162006