全航速范围内的船舶伪稳态数值模拟

摘要

本文采用RANS方法和伪稳态方法计算带自由液面的全航速范围内船舶绕流问题。自由液面的模拟采用单相Level-Set方法，Reynolds应力采用κ-ω模型，采用有限差分方法和PISO算法求解RANS方程。通过足够缓慢加速的伪稳态方法获得船舶在全航速范围下的阻力、波型等参数。文章简要描述了单相Level Set自由液面模拟方法的数学模型及求解。rn 通过对Wigley船型/S60船型的稳态数值求解与试验结果的比较表明该方法可较好模拟带自由液面船舶绕流问题。另对Wigley船型在全航速范围下(Fn=0~0.5)伪稳态的数值求解与试验结果、稳态数值解进行了比较，结果表明伪稳态方法可效模拟全航速下的船舶绕流问题。可获得任一速度点下的船舶流动信息。