船舶减摇水舱是一种常用的减摇装置,依靠船舶横摇运动在水舱两端形成液位差产生对抗力矩,从而减少船舶的横摇幅度。减摇水舱具有结构简单,造价低廉的特点,且在零航速、低航速下均具有很好的减摇效果。本文首先在查阅大量国内外资料的基础上,概述了国内外学者在减摇水舱研究方面的成果,并针对被动式减摇水舱减摇机理及特性提出了本论文研究的内容。然后,在建立了气液两相流(VOF,Volume of Fluid)被动式水舱模型基础上,应用计算流体力学的方法进行了相关仿真。针对水舱阻尼板的数量、位置设置对水舱固有周期、相位及对抗力矩产生的影响做了分析。仿真结果表明阻尼板对水舱性能影响非常大。该部分内容的最后,论文针对可控被动式减摇水舱也进行了仿真研究。论文的第三部分建立了基于拉格朗日方程的被动式和可控被动式“船舶-水舱”数学模型。针对“船舶-被动式水舱”系统在规则波海浪和随机波海浪下做了仿真。同时,在理想条件下,将“船舶-可控被动式水舱”数学模型离散化后采用数值求解方法进行仿真,并依据液体流速的变化选择了气阀控制策略。仿真结果表明可控被动式水舱可在更宽的频带内有效减摇。针对以上研究内容作者进行了水舱模型台架试验验证。采用强制振荡试验的方法,获取了模型水舱的幅频、相频特性曲线及固有周期。通过实验数据的分析验证了论文理论研究内容的正确性及仿真方法的可行性。