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使用船舶CFD预测船体阻力曲线

比较模型试验与计算流体动力学巡逻船的船体。

受欢迎程度

在这个用户情况下,Marintek使用富达细/海洋和Hexpress规划船体的阻力曲线的预测和对模型的验证测试用例。
团队参与
最终用户:研究科学家埃路易斯Croonenborghs MARINTEK,海事部门,特隆赫姆挪威
专家团队:研究科学家Sverre安德斯Alterskjær MARINTEK,海事部门,特隆赫姆挪威
最终客户专家:亚美尼亚TİRYAKİSTM,安卡拉,土耳其
软件提供商:NUMECA国际有限公司

用户案例

总船舶阻力的新巡逻船在静水条件下进行了CFD模拟和模型试验的手段。船体形式是由STM,其维度列表如下:

CFD模拟

船体的总电阻使用CFD模拟计算速度不同。富达好海洋的模拟进行了全面的深水条件。

容器的几何形状是使用富达Hexpress网状。船体表面边界层网格正常到达指定y + 30和80之间的值。考虑到多样性弗劳德政权的覆盖在这项研究中,针对每个计算新网格生成速度。自适应网格加密使用的自由表面条件接近的船体的最后阶段每增加模拟结果的准确性。最终网格是由大约750万个细胞。

模拟,推进建模为一个力应用中心的行动在水上飞机。空气阻力是建模为一个力应用于额叶的中心投影面积。

波型在55节(左),弓形波剖面在不同船体站,和流体压力在船体上55节(右)。

模型试验

船体模型是由泡沫和木头涂上油漆。它有一个水动力地光滑的表面光洁度1:16的线性范围。在动荡的刺激,细沙粒粘在船体沿着龙骨从船头到车站17。

电阻进行了测试与模型拖曳MARINTEK高速钻机的阻力,修剪,下沉测量。在测试设置中,模型是自由胀,辊和修剪,但固定在所有其他的自由度。

空气阻力的影响上面的投影面积水行包含在预测基于容器的投影面积。

船体的底部和视角视图和波模式。

转换为总船舶阻力

从船体模型转换(数值或实验)为一个全面的船是由使用形式的方法。该方法假定总阻力可以分为粘性阻力和剩余的(由于涡度,波,波打破)抵抗CR。粘性阻力是由乘以常数的摩擦阻力CF k0形式因素,这是相同的模型和船舶。此外,剩余阻力CR模型被认为是相同的,这艘船。

当数值或实验结果转换为总船舶阻力RTs,船体表面粗糙度效应被认为是通过经验公式。这项研究的结果发表在CTs无因次总船舶阻力。

结果

下表比较了预测总船舶阻力从模型试验方法和CFD方法获得。对于所有的速度,结果同意0.7%以内。水动力俯仰角同意在0.5度,这是一个令人满意的结果,考虑到减少测量不纠正的规模效应和船体周围的CFD网格可以进一步细化,虽然它不是要求。

比较无因次总船舶阻力的CTs和水动力纵倾角模型试验结果和CFD结果。

结论

协议的CFD预测模型试验结果总在静水条件下船舶阻力增加Marintek的信心富达CFD海洋应用的解决方案。

公司简介

挪威海洋技术研究所(MARINTEK)执行研发海洋技术的全球市场,主要是在海上,石油和天然气部门、海洋能源。MARINTEK主要办公室和实验室位于特隆赫姆挪威。他们的商业服务和研究活动策略一直是一个物理和数值模拟方法的合理组合。预测船舶螺旋桨性能,优化设计过程,之后分析和研究propulsor-hull交互只是几个例子的CFD应用于船舶流体力学。

扫描隧道显微镜成立于1991年的法令执行委员会国防工业提供系统工程、技术支持、项目管理、技术转让、和土耳其武装部队的后勤支持服务(TAF)和国防工业(SSM)副部长职务。同时,为防御系统开发软件技术,建立中心/国家操作软件软件开发,维护,或支持。



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