数值波浪水池中航行船舶绕射问题的数值模拟

上海交通大学学报（自然版） ›› 2012, Vol. 46 ›› Issue (08): 1203-1209.

数值波浪水池中航行船舶绕射问题的数值模拟

方昭昭1, 2, 朱仁传1, 缪国平1, 龚丞1

（1.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,海洋工程国家重点实验室，上海 200240；2.中国船舶重工集团公司第701研究所，武汉 430064）

收稿日期:2011-09-01 出版日期:2012-08-31 发布日期:2012-08-31
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（50639020），国家高技术研究发展计划（863）项目（2006AA09Z332）

Numerical Simulation of Diffraction Problems of Moving Vessels in Numerical Wave Tank

FANG Zhao-Zhao-1, 2 , ZHU Ren-Chuan-1, MIAO Guo-Ping-1, GONG Cheng-1

(1. State Key Laboratory of Ocean Engineering, School of Naval Architecture, Ocean & Civil Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240, China; 2. No.701 Research Institute, CSIC, Wuhan 430064, China)

Received:2011-09-01 Online:2012-08-31 Published:2012-08-31

摘要/Abstract

摘要： 基于计算流体力学（CFD）方法建立了数值波浪水池（NWT），并对波浪生成传播和波浪中航行船舶波浪绕射问题进行了数值模拟.讨论了适合航行船舶绕射现象模拟的波浪环境表达，验证了参考坐标系下NWT中波浪生成、传播和消波等，模拟计算了多个航速顶浪和斜浪航行的拘束WigleyIII船模在不同波长的规则波中运动时所受的波浪力（矩）.通过与势流理论结果和Delft University of Technology（DUT）试验结果的比较显示，NWT方法计算的结果与两者的结果吻合良好;比实验更易实现和控制;能描述船舶周围的流场，在船舶水动力性能的分析和运动预报等方面具有广阔的应用前景.

关键词: 数值波浪水池, 绕射问题, 计算流体力学, 波浪力

Abstract: Numerical simulations of diffraction problem of WrigleyIII advancing with certain forward speeds were carried out in the numerical wave tank (NWT), which is established based on computational fluid dynamics(CFD) method. Regular waves making and propagation were simulated and verified in a reference coordinate system. Wave forces of the retrained WigleyIII advancing in both heading and oblique waves were computed respectively in NWT. Comparison of the present results, the corresponding ones of potential flow theories and experimental one from Delft University of Technology, was made. It shows they agree well each other. The proposed method is of great significance to further analyze and predict hydrodynamic performance of ship and marine floating structures in waves.

Key words: numerical wave tank（NWK）, diffraction problem, computational fluid dynamics（CFD）, wave force

中图分类号:

U 661.1

方昭昭1, 2, 朱仁传1, 缪国平1, 龚丞1. 数值波浪水池中航行船舶绕射问题的数值模拟[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2012, 46(08): 1203-1209.

FANG Zhao-Zhao-1, 2 , ZHU Ren-Chuan-1, MIAO Guo-Ping-1, GONG Cheng-1. Numerical Simulation of Diffraction Problems of Moving Vessels in Numerical Wave Tank[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2012, 46(08): 1203-1209.

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