铺管船月池结构减阻优化设计

摘要

为了减少铺管船的航行阻力,对月池结构进行优化设计。月池模型CFD计算结果与自然周期、水搅动模式的理论计算值的对比表明,该铺管船月池水体运动同时存在活塞模式和晃荡模式。为了降低月池附加阻力,提出3种月池优化方案:切口角方案,楔形角方案和凸缘结构方案。基于CFD仿真结果,量化各方案降低附加阻力的性能及其组合减阻效果。研究表明:切口角β=63.43°、楔形角α=5.71°时阻力性能最佳;而在切口角β=45°、楔形角α=5.71°的月池中安装1 m宽的凸缘结构对降低阻力没有任何作用,相反,由于凸缘结构与楔形结构之间的相互作用,阻力反而会增加,表明不同方案的组合效果不是简单的叠加,而是存在复杂的相互作用。因此,在使用多种减阻技术的组合方案时应进行全面的参数敏感性分析,从而确定最佳参数组合。