限制水域中船舶側(cè)推器水動力數(shù)值計算研究.pdf

1、近幾年，我國為實現(xiàn)建設(shè)海洋強國，開發(fā)海洋資源的戰(zhàn)略目標(biāo)，不僅加速了海洋工程裝備的開發(fā)研究，深海石油勘探開采的力度，也興起了南海島礁吹填擴建的熱潮。在南海島礁充填建設(shè)中，作為施工建設(shè)的主要力量，眾多動力推進(jìn)技術(shù)先進(jìn)的工程類船舶，均裝備有艏艉側(cè)推器，在瀉湖、礁盤附近等此類限制水域下較傳統(tǒng)船舶操縱性能相對優(yōu)異。由于在狹窄的航道、碼頭附近等限制水域的航行會受到淺水效應(yīng)與岸壁效應(yīng)的作用，船舶受力情況會產(chǎn)生較大的變化，此時艏艉側(cè)推器的開啟能夠提供比

2、傳統(tǒng)舵設(shè)備更加優(yōu)異的航向調(diào)節(jié)能力，但受到船身伴流、水域條件以及航速的影響，艏艉側(cè)推器射流相比低航速，無限制水域下有較大變化，側(cè)推器的推力性能與使用說明書中的理想?yún)?shù)也會有較大出入。
　　本文首先介紹了國內(nèi)外對側(cè)推器性能，限制水域船舶操縱CFD計算研究進(jìn)展。采用基于粘性流理論的通用軟件平臺，通過劃分整船結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，利用兩相流模型，計算54m海洋工程船舶粘性繞流場與阻力;并利用有廣泛可靠試驗數(shù)據(jù)的KP505型螺旋槳，進(jìn)行敝水?dāng)?shù)值模擬驗

3、證，通過對水池試驗結(jié)果的比對，驗證網(wǎng)格方法與數(shù)值求解方法的有效性。
　　并進(jìn)一步通過船體資料圖紙，進(jìn)行全船與艏艉側(cè)推器幾何建模，采用四面體、六面體網(wǎng)格共同構(gòu)成的混合網(wǎng)格形式，構(gòu)建全船包括艏艉側(cè)推器在內(nèi)的整體模型，在無限制水域下，計及船身流場干擾，分別模擬艏側(cè)推器、艉側(cè)推器單獨開啟時，研究螺旋槳轉(zhuǎn)速與船舶航速對其推力性能的影響的變化規(guī)律。
　　最后通過對淺水近岸工況的限制水域構(gòu)建，對船舶在不同航速下近岸航行時受岸壁效應(yīng)產(chǎn)生的橫