自航船舶在首斜浪中航向保持的数值模拟

作者：王建华; 万德成^*

来源：水动力学研究与进展A辑, 2018, 33(06): 740-748.

DOI：10.16076/j.cnki.cjhd.2018.06.011

• 重叠网格法
• 波浪中自航
• 航向保持
• naoe-FOAM-SJTU求解器

自航船舶在复杂海浪环境下的运动可以直接反映船舶的航向保持能力。该文借助自主开发的船舶水动力学求解器naoe-FOAM-SJTU,数值研究了自航船舶在首斜浪工况下的航向保持性能。数值计算中通过重叠网格技术结合多级物体运动模块实现船桨舵的复杂耦合运动求解,入射波浪通过自主开发的数值造波模块实现,并且开发了航向控制模块实现航向保持的数值模拟。通过计算得出了船舶在首斜浪工况下的六自由度运动、螺旋桨的推力和扭矩、舵角的历时曲线,以及船舶的运动轨迹。数值计算结果同东京2015 CFD研讨会上的模型试验数据吻合良好,验证了直接数值求解波浪中船舶航向保持问题的可靠性。同时,还给出了自航船舶在首斜浪中的自由面变化,以便进一步分析船舶在波浪下的航向保持问题。

• 单位
  海洋工程国家重点实验室; 建筑工程学院; 上海交通大学