全非線性自由面邊界條件求解船舶興波問題j

1、全非線性自由面邊界條件求解船舶興波問題王中1盧曉平1王瑋2(1.海軍工程大學船舶與動力學院，武漢430033；2.海軍裝備研究院，北京100073)摘要：要：采用Wyatt公式迭代滿足非線性自由面邊界條件求解船舶非線性興波問題，自由面物理量導數采用坐標平面變換方法計算，遠前方無波條件通過Raven優(yōu)化得到的四點向前差分格式結合配置點前移來滿足，且將面元上置以消除自由面誘導速度計算的奇異性，提高迭代的收斂性和穩(wěn)定性。通過對Wigley船型

2、和Series60船型興波阻力及波形計算，計算結果與線性Dawson方法及試驗結果比較，驗證了本方法的穩(wěn)定性和精度，且對非線性興波阻力計算過程中的程序編制、網格配置、阻力計算等諸多環(huán)節(jié)進行了探討和分析。關鍵詞：關鍵詞：船舶；興波阻力；面元法；Rankine源；全非線性；水動力學中圖分類號：中圖分類號：U661.31文獻標識碼：文獻標識碼：ASolutiontowavemakingproblemusingfullynonlinearfre

3、esurfaceboundaryconditionWangZhong1LuXiaoping1WANGWei2(1.ShipPowerEngineeringCollegeNavalUniversityofEngineeringWuhan430033China2.NavalAcademyofArmamentBeijing100073China)Abstract:Wyatt’sexpressionsareusedtosolvethefully

4、nonlinearwavemakingproblem.Thederivativesofthevelocitypotentialarecalculatedwiththecodinatetransfmationmethod.BothRaven’soptimizedfourpointupwarddifferenceschemecollocationpointshiftmethodareusedtosatisfytheradiationcond

5、ition.Desingularizationisachievedbyraisingthepaneladistanceabovethecollocationpoint.Thecomputationswerecarriedoutftwodifferentshipmodels:WigleyhullSeries60hull.Thewaveprofilewavemakingresistancewerecalculatedcomparedwith

6、bothofthelinearDawsonmethodresulttheexperimentaldatawhichvalidpresentmethod.Thecodingmethodmeshsettingresistancecalculationmethodwerediscussedbasedonwhichsomeconclusionshadbeendrawn.KeyWds:shipwavemakingresistancepanelme

7、thodRankinesourcefullynonlinearmethodhydrodynamics1自1986年以來，國內外大批學者對全非線性勢流興波數值方法進行了研究，一些比較成熟且被廣泛用于船舶設計的理論模型、數值方法和計算程序脫穎而出，如SHIPFLOW[1]，收稿日期：收稿日期：2009115；修回日期：修回日期：20091120。基金項目：基金項目：國防預研基金資助項目(9140A14070306JB11)。作者簡介：作者簡

8、介：王中(1981)男博士研究生主要研究方向為船舶流體力學Email:wangzhonghj@。圖1Wigley船側波形3結論與展望結論與展望參考文獻[1]JANSONCE.Potentialflowpanelmethodsfthecalculationoffreesurfaceflowswithlift[D].Gtebg:ChalmersUniversityofTechnology1997.[3]WYATTDC.Development

9、assessmentofanonlinearwavepredictionmethodologyfsurfacevessels[J].JournalofShipResearch200044(2):96107.[4]WILSONWFUTCFULLERTONAetal.Themeasuredpredictedwavefieldofmodel5365:AnevaluationofcurrentCFDcapability[C]Proceeding

10、softhe26thSymposiumonNavalHydrodynamics.RomeItaly:BollettinoUniversiteRicerca2006:118.[6]李世謨趙潤元高高.非線性興波阻力計算[J].武漢交通科技大學學報199620(05):519526.[7]宋永軍鄒早建徐海祥等.淺窄航道非線性興波阻力數值計算[J].船舶工程200527(04):3336.[8]陳京普朱德祥劉曉東.水面船非線性興波數值方法研究[