浮体上浮姿态的稳定性分析与试验验证

摘要

本文针对任意形状的纯浮力浮体,在小扰动假设下,建立了上浮运动稳定性的分析方法,给出了稳定性判据。对工程上应用的某钝体浮体,采用RANS方程,并以RNG k-ω湍流模型计算了上浮阻力。然后基于标准k-ω模型来计算其位置水动力,以SST k-ω湍流模型预报其旋转水动力,按准则给出了上浮过程稳定的预判。通过实尺度浮体的水池试验,其稳定性得到了最终验证,也表明了本文稳定性判据可以用于工程设计。