基于CFD模拟的船舶破舱进水过程研究  

Flooding Process of Damaged Ship Based on CFD

作　　者：李月萌 段文洋[1] 金允龙[2] 管陈 文苑 

机构地区：[1]哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨150001 [2]上海船舶运输科学研究所,上海200135

出　　处：《中国造船》2016年第2期149-163,共15页Shipbuilding of China

基　　金：交通运输部应用基础研究项目(2013329742320)

摘　　要：船舶海难事故严重影响人命和船货安全,在船舶救援与新船设计中,需对船舶破舱的进水过程进行研究。论文以Fluent软件为研究工具,对船舶破舱进水过程进行时域模拟。针对箱型船(多舱室)和矩形舱体,利用三种不同网格进行收敛性分析,对自由漂浮状态船舶的破舱进行模拟研究,利用VOF方法处理水气自由液面,利用六自由度(Six-DOF)求解器和动网格技术处理船体的纵倾、升沉运动。将研究结果与现有结果验证对比,吻合程度较高。模拟过程中,可直接观察到舱内液面和船体浮态的变化情况,以及水柱喷射等瞬时现象。对自由漂浮状态箱型船进水过程的研究表明,可选定一个幅度较大的自由度进行模拟,被限制的其它5个自由度对舱内液面和船体浮态影响较小。Simulation of flooding process for a damaged ship is made in time domain with software Fluent. For a box type of ship (with more than one cabin) and a rectangular cabin, three kinds of grids are used for convergence analysis. VOF method is applied to deal with water-air surface, while a solver with six degrees of freedom and dynamic grid technique is used to get trim and heave motion of the hull. It is shown that a degree of freedom with greater amplitude can be selected to be simulated, while other five degrees of freedom only have small impacts on the liquid level in the cabin and on the hull float state of the hull.

关 键 词：船舶破舱 时域模拟 耦合运动 流动特性 

分 类 号：U661[交通运输工程—船舶及航道工程]