基于CFD的大型矿砂船纵倾节能研究

摘要

快速计算任意工况浮态下的最优纵倾,形成营运船舶最佳纵倾决策系统,是实现船舶智能能效管理的重要研究内容,而如何构建营运周期的纵倾图谱,并寻找一种相对有效的优化算法是目前急需解决的问题.以一艘30万吨级大型矿砂船为目标船,采用Maxsurf和ICEM软件分别建立船舶三维模型和划分结构性网格,利用计算流体力学软件ANSYS Fluent分析目标船不同纵倾浮态下的阻力变化规律,并对浪流中的船体阻力增值进行估算.以满载情况为例,建立最佳纵倾模型,采用支持向量机算法进行最佳纵倾寻优,并通过实船进行验证.计算结果表明,该方法能快速计算不同工况下的最优纵倾,满载时最佳纵倾航行时理论节油为6.5％～8％,实际节油为4.5％～5.5％,模型误差在3％以内,具有较高的可靠性.