【摘 要】
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高速航行的船舶在艏部经常会发生艏波破碎的现象。本研究采用自主开发的水动力求解器naoe-FOAM-SJTU对KCS模型进行了艏波破碎的数值模拟,并且使用RANS方法求解流场,VOF方法捕
【机 构】
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上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51490675,11432009,51579145);长江学者奖励计划(T2014099);上海高校东方学者特聘教授岗位跟踪计划(2013022);上海市优秀学术带头人计划(17XD1402300);工信部数值水池创新专项VIV/VIM项目(2016-23/09)资助
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高速航行的船舶在艏部经常会发生艏波破碎的现象。本研究采用自主开发的水动力求解器naoe-FOAM-SJTU对KCS模型进行了艏波破碎的数值模拟,并且使用RANS方法求解流场,VOF方法捕捉自由液面。为了研究速度对艏波破碎的影响,计算了静水中Fr=0.26、0.30和0.35时的KCS的流场,结果表明,Fr=0.26下计算出的阻力、波形与试验数据吻合良好。Fr=0.35时,可以清楚地看到艏波的翻转和破碎过程,同时也捕捉到一些小尺度的自由液面特征。为了研究艏波的破碎机理,还分析了波高,涡量场,伴流场与艏波破碎的关系。当前的数值方法可以很好地模拟船舶的艏波破碎。
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