坞舱布置对船舶水动力的影响分析.docx

江苏科技大学本科毕业设计（论文）江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院船舶与海洋工程专业船舶与海洋工程学生姓名班级学号指导教师2019年4月江苏科技大学本科毕业论文坞舱布置对船舶水动力的影响分析AnalysisofinfluenceofArrangementofwelldeckonhydrodynamicsofshipPAGE\*MERGEFORMATVII摘要随着陆地资源的日益减少，人类对海洋资源的依赖在日益增大。在对海洋资源的开发与利用过程中，以及对于海洋岛屿的建设和海洋权益的保护，含坞舱船舶都发挥着重要的作用。含坞舱船舶的坞舱本身不封闭的舱容环境状况和装备进出坞舱时的运动以及舰体的运动，使坞舱内流体运动的情况十分复杂，再加上舱壁的影响，波浪作用的叠加对船舶的水动力性能尤其时坞舱内船舶或结构物的水动力影响颇大，因此坞舱布置成为影响船舶性能的重要要素之一，本文将针对该因素对船舶水动力性能的影响进行探究。本文在采用CFD方法，采用速度入口造波建立数值波浪水池，模拟波浪的生成、传播与消波过程，并进行收敛性分析。在此基础上探讨坞舱不同布置形式对含坞舱船舶水动力性能的影响。论文主要研究内容如下：（1）归纳整理了与坞舱布置对船舶水动力影响的类似研究的国内外研究现状、研究内容及研究方法，明确了如何在控制变量方法下改变坞舱位置进行研究，总结了简化解析方法的基本理论及计算方法，确定了本文的主要研究内容和研究思路。（2）建立数值波浪水池，并针对空间和时间步长因素进行收敛性分析。改变单位波长、波高内的网格数目和时间步长对船模进行收敛性分析，把数据进行汇总整合，得到合适的网格尺寸和时间步长，将CFD计算值与理论值进行对吧，以验证其准确性，为后续研究奠定基础。（3）在原有DTMB5512船模的基础上进行模型改造，分别在船模的船中船首以及船尾挖等尺寸等深度的坞舱，形成含坞舱船舶。建立含坞舱船舶的波浪绕射模型并进行网格划分在FLUENT软件进行分析。研究发现，沿船体横向在船中位置改变布置坞舱相较于纵向在船尾位置布置坞舱引起的水动力影响更大，而且大得多，同时坞舱内的流体环境急剧恶劣，装备无法再坞舱内运行。因此，在含坞舱的船舶设计制造时一定要保证船宽方向的保护措施，坞舱布置应尽量避免放置在船中位置。关键词：坞舱位置，船舶水动力，数值模拟AbstractWiththedeclineofterrestrialresources,humandependenceonmarineresourcesisincreasing.Intheprocessofdevelopmentandutilizationofmarineresources,shipswithdockingbaysplayanimportantroleintheconstructionofmarineislandsandtheprotectionofmarinerights.Theconditionoftheuncontainedcabinofthedockingvesselandthemovementoftheequipmentintoandoutofthedockingbayandthemovementofthehullmakethemovementofthefluidinthedockingcompartmentverycomplicated,coupledwiththeinfluenceofthebulkhead,waveactionThesuperpositionoftheshiphasagreatinfluenceonthehydrodynamicperformanceoftheship,especiallythehydrodynamicforceoftheshiporstructureinthedockingbay.Therefore,thedockingarrangementbecom