基于LES和BPBE的舰船气泡尾流数值分析方法  被引量:5

Numerical study method of the ship bubble wake based on LES and BPBE

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作  者:金良安[1] 闫雪飞[1] 迟卫[1] 陈明荣[1] 

机构地区:[1]海军大连舰艇学院航海系,辽宁大连116018

出  处:《船舶力学》2015年第1期28-34,共7页Journal of Ship Mechanics

基  金:"十二五"国防预研项目(5131402031)

摘  要:提出一种基于大涡模拟(LES)和气泡群平衡方程(BPBE)的舰船气泡尾流特征参数研究的数值分析法:首先建立舰船尾流场LES控制方程,结合实船初边始条件,对流向的速度进行数值模拟;然后再将LES计算得到的速度代入BPBE方程进行尾流中气泡数密度分布(BND)的求解。计算结果表明:BND沿尾流流向的分布基本符合指数分布,在500 m以内的区域衰减速度很快,500 m以外的区域衰减速度缓慢;在离船尾越近的地方,小气泡的相对BND越大;在3 000 m距离处BND最大的气泡尺寸约为70μm。该方法计算效率较高、占用空间较少,可望为舰船气泡尾流特征的研究提供新的有效手段。Based on Large Eddy Simulate (LES) technology and Bubble Population Balance Equation (BPBE), a numerical method is put forward to study the ship’s bubble wake characters: first, a LES equa-tion of the ship’s wake is built, combining the original and boundary conditions, simulating the velocity in flow direction; then this result of the LES is used to calculate the BND. The result indicates that BND changes with flow direction accords to the exponential distribution well, decreases quickly within 500 m and slowly beyond 500 m; the BND of small bubbles increase with the distance decreasing from the stern; bub-bles of 70 μm take up the majority at the position 3 000 m away from stern. The calculation efficiency and space of this numerical method is much sooner and less, and it may afford a new good way to study the bubble wake of the ship.

关 键 词:舰船尾流 LES 气泡 聚并 BPBE BND 

分 类 号:TP391[自动化与计算机技术—计算机应用技术]

 

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