KVLCC圆周运动操纵水动力数值计算文献综述
2020-04-23 19:55:12
船舶操纵性是指按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能，即船舶保持或改变航速、航向和位置的性能。船舶操纵是船舶的重要性能之一，这一点从任何船舶驾驶者都时刻手不离开操舵手柄得以证明。船舶操纵性和航行的安全性、经济性以及军舰的战斗力和生命力有着密切关系。船舶一旦丧失操纵能力，航行就缺少了起码的安全保障。对于军舰，良好的操纵性是提高战斗力的重要手段，因此军舰有更高的操纵性要求。
船模操纵性与航行的经济性，安全性密切相关。一艘航向稳定性好的船，在海上如若要进行直线航行，就不需要频繁的操舵以纠正航向。相反，一艘航向稳定性较差，就需要经常地进行纠正舵，其在海上的航线便是一个曲折的航迹。进而，曲折的航迹便会使航程增加，经常操舵也会使机械的使用寿命减少，也增加了功率的消耗。由于该原因导致的功率消耗在航向稳定性差的船上甚至可以达到20%以上。由此可见操纵性对于船舶的经济向影响是多么的大。在第17届国际船模试验池会议（ITTC）操纵性技术委员报告会中，引用美国海岸警卫队（USCG）提供的835起船舶碰撞、触底事故进行的统计分析表明，35%是由于船舶的操纵性欠佳导致的。目前国际上的商船数量不断增加，船只数量变多而航区的不变导致船只密度正在不断增加，因此引起海上事故尤其是碰撞的概率正在上升，进而对船舶的海上操纵性提出了更高的要求。
随着船舶的不断大型化，以超大型油船（KVLCC）为例，使得船舶在以往被认为是无限制的水域航行时，相对变成了在窄浅的限制水域，这就使船舶正常航行时情况变得和以前不一样了，对船舶的操纵性提出了更高的要求。KVLCC时目前操纵水动力数值计算方面的国际标准船模。目前全球主要石油出口地区有中东，印度尼西亚，委内瑞拉，墨西哥湾，巴西等。根据香港船东协会的“2003年后的国际海运市场”的预测报告，全球海运市场的超大型油船的需求量前景看好。原油的需求量不断增加，国际海事组织的MARPOL公约已经决定淘汰单壳油船，油船公司的经营管理和订造新油船已经逐步发展起来。KVLCC的发展在全球范围内已经成为一个必然的趋势。因此关于这一火热船型的操纵水动力数值计算也就显得更加有意义。这里采用的准确的数值计算方法相比于传统的估算来说，有着显著的优势，根据船模试验和理论分析的方法相结合，按照船模的试验结果得到响应方程式进而算出相关的操纵运动指数，再通过求解方程来预报操纵运动。比传统估算更精确，更能排除其他因素的干扰。{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}（1）KVLCC船模圆周运动数值模拟模型的建立
将KVLCC船模曲面导入网格划分模块、建立计算域、生成计算网格、设置边界条件。
（2）KVLCC船模圆周运动水动力性能数值计算及验证
利用CFD软件——Star-CCM 进行KVLCC船模圆周运动的数值模拟计算工作。（计算工况为：4-5个角速度）
根据计算结果回归相关的线性水动力导数。将计算结果与公开的试验数据进行对比分析。
（3）雷诺数对KVLCC船模圆周运动操纵水动力的影响
在（2）的基础上，通过改变船模长度的方式改变雷诺数（改变得到另外2个雷诺数），重复（2）中的KVLCC船模圆周运动的数值模拟计算工作。分析雷诺数对其圆周运动水动力性能的影响。3. 参考文献
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船舶操纵性是指按照驾驶者的意图保持或改变其运动状态的性能，即船舶保持或改变航速、航向和位置的性能。船舶操纵是船舶的重要性能之一，这一点从任何船舶驾驶者都时刻手不离开操舵手柄得以证明。船舶操纵性和航行的安全性、经济性以及军舰的战斗力和生命力有着密切关系。船舶一旦丧失操纵能力，航行就缺少了起码的安全保障。对于军舰，良好的操纵性是提高战斗力的重要手段，因此军舰有更高的操纵性要求。
船模操纵性与航行的经济性，安全性密切相关。一艘航向稳定性好的船，在海上如若要进行直线航行，就不需要频繁的操舵以纠正航向。相反，一艘航向稳定性较差，就需要经常地进行纠正舵，其在海上的航线便是一个曲折的航迹。进而，曲折的航迹便会使航程增加，经常操舵也会使机械的使用寿命减少，也增加了功率的消耗。由于该原因导致的功率消耗在航向稳定性差的船上甚至可以达到20%以上。由此可见操纵性对于船舶的经济向影响是多么的大。在第17届国际船模试验池会议（ITTC）操纵性技术委员报告会中，引用美国海岸警卫队（USCG）提供的835起船舶碰撞、触底事故进行的统计分析表明，35%是由于船舶的操纵性欠佳导致的。目前国际上的商船数量不断增加，船只数量变多而航区的不变导致船只密度正在不断增加，因此引起海上事故尤其是碰撞的概率正在上升，进而对船舶的海上操纵性提出了更高的要求。
随着船舶的不断大型化，以超大型油船（KVLCC）为例，使得船舶在以往被认为是无限制的水域航行时，相对变成了在窄浅的限制水域，这就使船舶正常航行时情况变得和以前不一样了，对船舶的操纵性提出了更高的要求。KVLCC时目前操纵水动力数值计算方面的国际标准船模。目前全球主要石油出口地区有中东，印度尼西亚，委内瑞拉，墨西哥湾，巴西等。根据香港船东协会的“2003年后的国际海运市场”的预测报告，全球海运市场的超大型油船的需求量前景看好。原油的需求量不断增加，国际海事组织的MARPOL公约已经决定淘汰单壳油船，油船公司的经营管理和订造新油船已经逐步发展起来。KVLCC的发展在全球范围内已经成为一个必然的趋势。因此关于这一火热船型的操纵水动力数值计算也就显得更加有意义。这里采用的准确的数值计算方法相比于传统的估算来说，有着显著的优势，根据船模试验和理论分析的方法相结合，按照船模的试验结果得到响应方程式进而算出相关的操纵运动指数，再通过求解方程来预报操纵运动。比传统估算更精确，更能排除其他因素的干扰。{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}（1）KVLCC船模圆周运动数值模拟模型的建立
将KVLCC船模曲面导入网格划分模块、建立计算域、生成计算网格、设置边界条件。
（2）KVLCC船模圆周运动水动力性能数值计算及验证
利用CFD软件——Star-CCM 进行KVLCC船模圆周运动的数值模拟计算工作。（计算工况为：4-5个角速度）
根据计算结果回归相关的线性水动力导数。将计算结果与公开的试验数据进行对比分析。
（3）雷诺数对KVLCC船模圆周运动操纵水动力的影响
在（2）的基础上，通过改变船模长度的方式改变雷诺数（改变得到另外2个雷诺数），重复（2）中的KVLCC船模圆周运动的数值模拟计算工作。分析雷诺数对其圆周运动水动力性能的影响。3. 参考文献
