强迫摇荡运动三维球体水动力系数的CFD计算  

Hydrodynamic coefficient of the forced sway motion on a three-dimensional sphere by CFD method

作　　者：韩翔希[1] 赵成璧[1] 唐友宏 范少涛 林慰[1] 陈晓明 

机构地区：[1]华南理工大学土木与交通学院船舶与海洋工程系,广东广州510641 [2]福林德斯大学计算机科学工程和数学学院 [3]中船重工建筑工程设计研究院有限责任公司,北京100121

出　　处：《海洋工程》2014年第3期96-103,共8页The Ocean Engineering

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51009069);中央高校基本科研业务资助项目(2012ZZ0097)

摘　　要：采用计算流体力学(CFD)的雷诺平均法(RANS方法),并考虑了自由表面的影响(采用VOF方法模拟自由表面),来模拟三维球体的单自由度强迫摇荡运动,得到纵荡、升沉及横摇的附加质量与阻尼系数。该数值模拟结果与三维势流理论计算的结果进行比较,趋势基本一致,但CFD方法更能凸显粘性的作用。本文所应用方法能合理给出浮式结构物的水动力系数,更精确描述海洋浮式结构物周围的流场,可应用于船舶与海洋工程浮式结构物的水动力性能研究。Based on the Computational Fluid Dynamics - Reynolds-averaged Navier Stokes （CFD-RANS） method, and considering the influence of viscous and free surface, in this research, we simulate a single degree of freedom forced sway motion of a three-dimensional sphere and compute the added mass and damping coefficient of surge, heave and rolling modes. The calculated results in this research generally match the results from the three-dimensional potential flow theory, but the CFD method reflects the function of viscous. This method can be used to predict the hydrodynamic coefficients of the floating structures and to describe the flow field of the floating structures well.

关 键 词：CFD 水动力系数 浮式结构物 强迫摇荡运动 三维球体 

分 类 号：P751[交通运输工程—港口、海岸及近海工程]