帆船整体空气动力性能的数值模拟

摘要

针对帆船船体与帆翼之间存在空气动力性能相互影响的问题,基于雷诺平均方程和Standardk-ε湍流模型,对帆船的整体空气动力性能进行数值模拟和分析。首先考虑帆翼在有、无船体2种情况下,计算得到不同攻角下的帆翼升力系数和阻力系数,以及不同相对风向角下的帆船整体推力系数和横向力系数,通过对比验证帆翼和船体的气动力之间存在着较强的非线性干扰。同时建立帆船整体空气动力数据库,在不同相对风向下,根据帆船气动力随攻角的变化曲线,得到帆船整体的最大推力系数,最终生成不同相对风向角下的最佳操帆规则,为帆船驾驶人员实时调整帆角提供理论依据和数据参考。