﻿ 载人潜水器支持船舶快速性数值预报
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 应用科技  2017, Vol. 44 Issue (3): 1-4  DOI: 10.11991/yykj.201606018 0

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ZHANG Fumin, ZHANG Yong, GUO Chunyu, et al. Numerical prediction on the rapidity of the manned-submersible-supported vessel[J]. Applied Science and Technology, 2017, 44(3), 1-4. DOI: 10.11991/yykj.201606018.

### 文章历史

1. 中国船舶及海洋工程设计研究院, 上海 200011;
2. 哈尔滨工程大学 船舶工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001

Numerical prediction on the rapidity of the manned-submersible-supported vessel
ZHANG Fumin1, ZHANG Yong1, GUO Chunyu2, WEI Shaopeng2, ZHAO Qingxin2
1. Marine Design and Research Institute of China, Shanghai 200011, China;
2. College of Shipbuilding Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China
Abstract: In order to study the hydrodynamic performance of the manned-submersible-supported ship, a model on the ship was taken as the research object, the numerical simulation software STAR-CCM+was applied to predict the rapidity of the vessel and analyze flow field, and the test results of towing tank were adopted for comparison.By comparing resistance performance, bow and stern wave systems, streamline around hull with the test values, it was found that the results of numerical simulation calculation keep in good consistency with the test results.The results show that the accuracy of the numerical simulation prediction meets the need of engineering application and properly reflects the real information of the ship resistance performance and surrounding flow field.Such results provide references and guidance for installation of bilge keel and propellers as well as the improvement of hull lines.
Key words: STAR-CCM+    rapidity    flow field    resistance performance    bow&stern wave systems    streamline    hull lines    numerical simulation

1 计算模型及网格划分 1.1 计算模型

 图 1 载人潜水器支持母船模型

1.2 网格划分

 图 2 计算域及边界
 图 3 细节网格划分
1.3 数值计算

2 计算结果与分析 2.1 自由液面

 图 4 设计航速、设计吃水自由液面试验与数值计算对比(船艏)
 图 5 设计航速、设计吃水自由液面试验与数值计算对比(船尾)
2.2 阻力

2.3 自由表面波形等高线

 图 6 设计航速、设计吃水自由表面波形等高线
2.4 船体流线

 图 7 设计航速、设计吃水船身流线试验结果
 图 8 设计航速、设计吃水船身流线数值计算结果
2.5 艉柱处伴流分布

 图 9 设计航速、设计吃水艉柱处伴流分布
3 结论

1) 试验数值以及试验现象具有良好的吻合度，证明了网格划分以及数值算法具有良好的工程应用性。

2) 基于以上设置进行了自由表面兴波以及船尾伴流场预报，可以为船舶舭龙骨和螺旋桨的安装及船体型线改进提供一定的数值支持，具有相当的工程实践意义。

3) 相比于试验研究，数值模拟技术可以大量的节约人力物力，通过引入特定计算模型可以对船舶与海洋工程领域相关问题进行较准确的模拟分析，且随着计算机技术与计算流体力学技术的发展模拟效果与计算精度将更加精准。

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