船体静水及波浪航行时在STAR-CCM+软件中仿真结果的有效性验证

摘要

为了验证STAR-CCM+中所采用的数值方法、DFBI模块的有效性以及选择合适的湍流模型,选取行业内CFD考核验证的标准船型之一KCS(KRISO Container Ship)作为计算模型,采用的验证算例是在考虑航行状态下的静水及波浪流场的标准通用算例。通过计算发现,静水中KCS船模会随着水动力和重力的不平衡作用发生空间姿态上的运动变化;而在水流的粘性作用下,KCS船模的运动幅度逐渐减小直至完全平衡。波浪中KCS船模的阻力系数和运动姿态均会发生周期性的变化。通过将计算结果与试验数据进行详细的对比发现,运用SATR-CCM+计算得到的结果与试验结果高度吻合,从而证明了仿真结果的正确性。