基于CFD的内河双体船阻力研究

摘要

我国河流众多，有优越的自然条件发展内河航运。近年来，国家不断加大对内河航道的建设，并颁布相关政策促进内河水运的发展。“十二五”期间内河航运将进入一个发展高潮，面对着国际船市的低迷，这将是我国船舶行业发展的新机遇。高速化是未来内河船发展的趋势，双体船由于其在高速时阻力性能优异，在内河航运中占有重要地位。
　　双体船一般将片体做的很瘦削，其兴波阻力的峰值会有明显的减小。同时由于两个片体之间存在的有利干扰，对于高速航行的双体船，其总阻力值会比单体船有明显的降低，容易达到更高的航速。
　　本论文以某内河双体船为背景，应用计算流体力学软件Star-CCM+研究双体船的片体间距对船舶阻力的影响，做了以下工作：首先利用三维建模软件CATIA对船体进行建模，利用Star-CCM+计算不同航速下的单片体与双体船的阻力，将船模快速性实验的结果与数值模拟的结果进行对比，验证CFD模拟的可靠性；然后扩大航速与片体间距的范围，用软件计算各个工况下的阻力，分析阻力曲线的变化规律，并得出最佳间距曲线；最后通过软件计算出各阻力成分，分析片体间距对各阻力成分的影响，并基于CFD的计算结果进行双体实船阻力预报。

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第1章 绪论

1.1引言

1.2双体船的国内外研究现状

1.3船舶CFD的国内外研究现状

1.4本文研究内容及方法

第2章 船型方案论证及数值模拟理论

2.1船型方案论证

2.2数值模拟理论

2.3本章小节

第3章 双体船模阻力试验

3.1 概述

3.2 模型简介

3.3 试验设备及要求

3.4 试验及数据处理

3.5 本章小结

第4章 数值模拟可行性验证

4.1 概述

4.2 模型建立

4.3 建立流域及网格划分

4.4 边界条件设定

4.5 控制方程

4.6 湍流模型

4.7 CFD计算结果与试验结果对比分析

4.8 本章小结

第5章双体船阻力分析

5.1 概述

5.2 有利干扰分析

5.3 阻力分量的计算

5.4 干扰因子的计算

5.5 双体实船阻力预报

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢