典型标准水面船型阻力和黏性流场的计算

摘要：

本文通过采用PISO (Pressure Implicit with Splitting of Operators)算法求解不可压缩RANS方程,对两类典型标准水面船型阻力和黏性流场问题进行数值计算验证.其中自由面的模拟采用单相Level set方法,湍流模式选取SST k-ω模型.首先以标准数学船型Wigley船为例,进行网格收敛性验证,讨论分析时间步长的选取和壁面网格参数的确定对计算结果的影响,为复杂问题的求解提供经验参考;然后在合适的网格及时间步长下计算不同Froude数(Fr)时Wigley船体受到的总阻力系数、摩擦阻力系数、船体表面波高图等,并分别与模型试验结果和经验公式估算结果对比,结果吻合很好,从而验证了该算法的可靠性.此外,还模拟计算了第二类标准船型DTMB 5415的阻力系数和黏性流场,总阻力计算结果与实验结果吻合很好,船体波高图与实验结果相比稍有误差.数值计算结果和分析充分证明本文算法和计算程序的可靠性.

关键词：Level set方法、SST k-ω莫型、PISO、Wigley 船、DTMB 5415船

所属期刊栏目：41

分类号：O35(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金10672101;50739004;11072154;上海高校特聘教授东方学者岗位计划资助项目

在线出版日期：2012-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：178-193