螺旋桨对船舶操纵运动水动力影响的数值研究

作者：于子涵; 邹早建^*

来源：哈尔滨工程大学学报（英文版）, 2023, 44(05): 724-742.

• 船-桨-舵相互作用
• 全附体KCS船模
• 舵力试验
• 斜拖试验
• RANS方法
• SST k-ω湍流模型
• 体积力模型

船-桨-舵相互作用是影响船舶操纵性能的重要因素之一。本文采用RANS方程求解方法并结合SST k-ω湍流模型，计及自由面兴波影响，螺旋桨用体积力法建模，数值模拟了带桨、舵的全附体集装箱船KCS船模的舵力试验、斜拖试验。为研究螺旋桨对操纵运动水动力的影响，分别对带螺旋桨和不带螺旋桨的船-舵系统进行计算，对比了船模水动力随漂角、舵角的变化情况。研究结果表明：带螺旋桨的船-舵系统的水动力和力矩对舵角的变化更加敏感；螺旋桨的运转主要增大了船艉部的横向力；在舵力试验和带舵角的斜拖试验中，螺旋桨对横向力、转艏力矩有显著的影响。

• 单位
  海洋工程国家重点实验室; 上海交通大学; 建筑工程学院