多用途散货船尾流场的数值计算
怎样计算船舶的排水量
怎样计算船舶的排水量？一、船舶吨位船舶吨位是船舶大小的，可分为重量吨位和容积吨位两种：船舶的重量吨位1、排水量吨位排水量吨位是船舶在水中所排开水的吨数，也是船舶自身重量的吨数。
排水量吨位又可分为轻排水量、重排水量和实际排水量三种：1）轻排水量又称空船排水量，是船舶本身加上船员和必要的给养物品三者重量的总和，是船舶最小限度的重量。
2）重排水量? 又称满载排水量，是船舶载客、载货后吃水达到最高载重线时的重量，即船舶最大限度的重量。
?3）实际排水量是船舶每个载货后实际的排水量。
?排水量的计算公式如下：排水量（长吨）＝长＊宽＊吃水＊方模系数（立方英尺）/35（海水）或36（）（立方英尺）排水量（）＝长＊宽＊吃水＊方模系数（立方米）/（海水）或1（淡水）（立方米）排水量吨位可以用来计算船舶的载重吨；在造船时，依据排水量吨位可知该船的重量；在统计的大小和舰队时，一般以轻排水量为准；军舰通过，以实际排水量作为征税的依据。
2、表示船舶在营运中能够使用的载重能力。
载重吨位可分为总载重吨和净载重吨。
1）总载重吨?是指船舶根据载重线标记规定所能装载的最大限度的重量，它包括船舶所载运的货物、船上所需的燃料、淡水和其他储备重量的总和。
?总载重吨?＝?满载排水量?-?空船排水量2）净载重吨是指船舶所能装运货物的量大限度重量，又称载货重吨，即从船舶的总载重量中减去船舶航行期间需要储备的燃料、淡水及其他储备物品的重量所得的差数。
? 船舶载重吨位可用于对货物的统计；作为期租船月租金计算的依据；表示船舶的载运能力；也可用作新船造价及旧船售价的计算单位。
船舶的容积吨位船舶的容积吨位是表示船舶容积的单位，又称注册吨，是各国家为船舶注册而规定的一种以吨为计算和丈量的单位，以100立方英尺或立方米为一注册吨。
容积吨又可分为容积总吨和容积净吨两种：1．容积总吨又称注册总吨，是指船舱内及上所有关闭的场所的内部空间（或体积）的总和，是以100立方英尺或立方米为一吨折合所得的商数。
高速排水型船舶艉浪数值计算
（， 一Ｉ （， ｕ，） （ ｖ ｄ （ ， ） ） ， ｖ ・ ，） ｕ ｖ ＋ Ｉ ｏｏ ｏ ｏｏ
Ｉ （， Ｕ， ・ （ ， （ ， ） ｏ Ｕ ） Ｕ Ｖ 一 Ｉ ， ） ｏ ００
式 中 ： ｄ —— 曲面几何 形 状控 制顶 点 ；
（’ ） 定 义如 下 的傅 氏变换 ： ，
（（ ， ） ｉ ． ， ）一 、 。 乱 ＋ Ｓ（７ 甜 ２
，（ ‘ 妇
’
纵切 法 与 横 切 法 类 似 ， 测 量 方 向 转 变 仅
Ｉ （ ）ｘ （ ｙ ｄ ｚ ， ｅｐ ｉ ）ｙ ｕ
再根 据反 变换公 式 得 ：
是 ｇ、— —Ｂ样 条 基 函数 的次数 。 矗 记 Ｒａｋｎ ｎ ｉｅ源 分 布 曲 面 上 任 一 点 Ｍｏ— Ｐ（。 ） 面源 强 度 为 ａ Ｍｏ ， ｕ， 处 （ ） Ｓ为 源 分 布 的 表 面， 则对 场 点 Ｍ ＝ｐ ｕ ） （ ， 的诱 导 速度 势为
）一 ｄ ｓ （） ３
强， 则有
从 而可 方便 地 以配 置点移 动法 在数 值 上满 足辐 射 条件 。有关 数值 误差 及具 体 的实 现方 法及 相应 参
∑ ∑ Ｗ ｄＮ 甜 ， ） （ ） （
ｐｕ ） 上｝ ———————一 （， 一
数 的取 值参 见文 献 ［］ ３。
约 定 以上标 Ｆ表示 相 应 物 理 量 为 自 由面 ， 上 标 Ｂ表示 物 面 ， 源 点 的 参 数坐 标 为 （ ， ） 则 记 。 ，
１ ｒ×
（） ５
９。 ０ 。从 测 量技 术 上 看 ， 于 测 量 系 统 可 以 固定 由
安 装 于 池 壁 ， 切 法 较 横 切 法 方 便 。对 于 船 侧 纵
舰船的排水量是怎么计算出来的
舰船的排水量是怎么计算出来的比如说美国的伯克驱逐舰，设计排水量为8XXX吨，他是如何计算出来的呢？总不能是建造的过程中把每一块称一下然后求和吧？这不和曹冲称象一样么？排开水的质量呗...有图纸嘛不是，水线一下的部位测量数据再加上有图纸，用计算机计算不就完了.....计算复杂点....原理可简单只知道有的船只特别是军舰，满载排水量和标准排水量相差还是蛮大的，说明设计时还是为多装载留足了空间。
不过我觉的最强的还是我们国家的载重货车，标准载重是确定的，最大载重约等于无穷大.....物体要浮在水面, 受到的浮力必须等于他自身的重力. 所以排水量就等于舰艇的重量, 单位一般用"吨". 排水量是衡量船只大小的重要参数.进一步细分下去有:1.满载排水量就是在船只最大浮力范围以内, 船只重量的极限. 某一级船舶具体的数值, 由船级社Classification Society估算. 对于军舰, 则完全由军队说了算. 2.装载排水量携带航行所需的货物、人员、燃料、给养, 这是船身吃水应该正好位于水线waterline. 3.标准排水量船只在待发状态下的排水量. 包括全部船员以及食品淡水、携带所有装备弹药、机器处于随时可开动状态等等, 总之包括开赴战区所需的一切, 除了燃料和管道循环水. 4.空载排水量不携带货物、燃料、弹药、人员、给养. 只是包括了管道的循环水. 5.正常排水量很少用的术语, 只携带 2/3的物资和给养.没有办法直接称量舰船的重量, 那可以算一下他水线以下的体积. 这样计算出来的是"设计排水量". 不过这要求有船身线形的详细技术图纸, 运用计算机进行运算, 否侧结果跟实际出入很大.在满载时候船的吃水线下所占据的水的立方m³的质量！就是该船的排量简单的讲排水量就是一条船的重量。
满载排水量就是这条船满载货物、人员、淡水、军火武器后的最大重量。
直接计算出来的，比土木工程计算要准确些，毕竟军舰零件要不土木构件精确很多。
30000吨散货船舾装数计算书
船长L
178.0
m
型宽B
27.60
m
型深D
13.9
m
设计吃水
9.6
m
结构吃水d
10.15
m
排水量(结构吃水)
41054
t
梁拱
0.45
m
二、舾装数N
按“CCS”2001年钢质海船入级与建造规范计算
N =2/3＋2Bh＋A/10
=410542/3+2x27.6x17.95+1072.65/10
a ——从船中夏季载重水线至上甲板的距离，
hI——各层宽度大于B/4的舱室，在其中心线处量计的高度.
A——船长L范围内夏季载重水线以上的船体部分和上层建筑以及各层宽度大于B/4的甲板室的侧投影面积的总和，1072.65 m2
A=(13.9-10.15+0.45)x178+30.4x3.0+21.2x2.7+21.2x2.7+13.6x2.7+13.6x2.65+15.8 x2.95
舾装数
N
数量
(个)
每个重量
kg
总长度
m
直径mm
长度
m
破断力
kN
根数
长度
(m /根)
破断力
kN
AM2
2380-2530
3
7350
605
76
240
1453
5
200
480.5
=1190.06+993.6+1072.65/10
=2288
式中：
——型排水量(结构吃水)，41054 t
B——船宽，27.6 m
大副货运公式
Hydrostatic curves plan—静水力曲线图I x –free surface momentBale capacity—包装舱容Coefficient of load—舱容系数Stowage factor—积载因数Δ，▽为（型）排水量F=D – d –甲板线至主甲板高或Dw=Δ-ΔL NDW=DW-∑G-C F=D-d d—设计吃水D—型深u=∑V ich÷NDW u—舱容系数SF1=Vc÷P SF2=V ch÷P V c—量尺体积V ch—包装舱容C b.s=(V ch-V c)÷V ch C b.s—亏舱率C=ΔL’-ΔL C-常数满舱满载：P轻+P重=NDW SF2轻×P轻+SF2重×P重=∑VchSF2—积载因数（包括亏舱）P i=（V ich/∑V ch）×∑Qδd=Δ×(ρ/ρ1-ρ/ρ0)÷100TPC ρ-- 标准海水密度ρ0 -- 原水域密度ρ1 -- 新水域密度δd -- 平均吃水改变量F.W.A –淡水超额量为：Δ÷（40TPC）---由海水至淡水用强度曲线衡量纵强度：∑P i X i=∣M F∣+∣M A∣拱垂值：δ=∣首尾平均吃水–船中平均吃水∣拱垂经验值：有利范围—δ< L BP/1200 正常范围—L BP/1200〈δ〈L BP/800极限范围—L BP/800〈δ〈L BP/600 危险范围—δ〉L BP/600横摇周期为15--16秒为宜，横摇周期Tθ=0.58×f×√(B²+4KG²)/GM横摇周期一般不小于9秒。
M R=9.81×Δ×GM×S inθGM=KM – KG KM=KB + BMKG=(∑P i Z i)÷Δ（省略9.81）BM=I x÷▽型I x=K×L BP×B³(m³×m)自由液面修正值：δGM=（∑ρI x）/ ▽GM1=GM –δGM少量载荷移动：δGM ={∑P i（KG-K pi）}÷(Δ+∑P i) ----增或减，改变符号稳性调整，垂向移动载荷：δGM=P i×Z i/Δ轻重货互换：P H –P L = P P H×SF H2 - P L×SF L2 = 0 P=Δ×δGM / Z打排压载水（看作少量载荷移动）：δGM={∑P i（KG-K pi）}÷(Δ+∑P i)横倾角的调整：P=(Δ×GM×tgθ)/y y 为 P 的重心横移的距离吃水差及首尾吃水：t=Δ×(X g –X b)/100MTC X b为浮心距船中距，有些船为浮心距尾柱距，注意转换X g=∑P i X i / Δd F= d M + (1/2 L BP –X f)×t/ L BPd A= d M - (1/2 L BP + X f)×t/ L BP X f为漂心距船中距d M为平均吃水少量载荷变动：（1）相当于载荷装于漂心，平行下沉或上浮：δd = P/100TPCδd为平均吃水改变量（2）然后将载荷由漂心移至X处：δt= P×(X P –X f)/100MTCX P为载荷距船中距 MTC，X f为载荷变动前的数值δd F=δd+ (1/2 L BP –X f)×δt/L BP δd A=δd- (1/2 L BP + X f)×δt/L BP载荷数量不变，纵向移动：P= 100MTC×δt/Xδt为要求的吃水差值减去调整前的吃水差值 X为载荷纵移距离，从后向前为正打排压载水为“少量载荷变动（1），（2）”中的计算方法。
海上货物运输公式总结
《海上货物运输》三副考试计算公式总结一、 船舶与货运基础知识部分1.船舶重量性能：2.船舶容积性能：舱容系数概念：3.平均吃水的计算：4. 每厘米吃水吨数TPC5、舷外水密度改变对吃水的修正淡水水尺超额量F.W.A ：半淡水水尺超额量：舷外水密度改变对吃水的修正近似计算公式：6.干舷： 7. 亏舱率：LD W ∆-∆=∑∑--∆-∆=--=CG C G DW NDW L NDWV chi .∑=μwA TPC⋅⋅=ρ01.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⨯∆=01100ρρρρδρTPC d d TPC P δ⨯=100TPCP d 100=⇒δ)(40)(4000..cm TPCm TPC A W F ∆=∆=)025.1(..40ρδρ-⨯=A W F d 2211ρρd d =d D d D F -≈-+=εchcch chs b v v v v v C -==δ.8.积载因数：亏舱率和积载因数的使用：（SF 1 不包括亏舱积载因数 SF 2：包括亏舱积载因数 Vch 货物所占舱容 Vc 货物量尺体积）9.满载满舱的计算：（1） 积载因数为不包括亏舱的积载因数： （2） 积载因数为包括亏舱的积载因数：二、稳性部分1．稳性力矩方程：2.初稳性方程：3.初稳性高度GM 的计算： KM=KB+BMBM: KG:4.液舱内自由液面对GM 的影响：对矩形： 5.船内载荷移动对初稳性的影响（1）船内载荷横移：（2）船内载荷垂移：载荷下移，重心下移，Z 取“+”，GM 增加； 载荷上移，重心上移，Z 取“－”，GM 减小。
bsC F S F S -=1..12∑∑=Q VF S c1.∑∑=Q VF S ch2.212.......F S F S F S vv v C chc ch s b -=-=⎩⎨⎧-⋅∑=⋅+⋅=+)1(......s b ch i L L H H L H C V F S P F S P NDW P P ⎩⎨⎧∑=⋅+⋅=+ch i L L H HL H VF S P F S P NDWP P .....GZ M R ⋅∆=).81.9(m kN Sin GM GZ M R θ⋅⋅∆=⋅∆=KGKM GM -=V I BM x=∆⋅∑=)(i i Z P KG ∆=∑xf i GM ρδ)(01f f GM KG KM GM GM GM δδ+-=-=3121b i x=GMPytg GMtg Py ⋅∆=⇒⋅∆=θθ∆⋅=ZP GM δbscch C V V -=1（3）船内悬挂重物对GM 的影响（5）少量载荷变动对初稳性的影响:（P:加载取 + ，减载取 - ）6.大倾角稳性的表示:7.静稳性曲线：8稳性衡准数K ：9.横摇周期T θ我国国内： （GM 为未经过自由液面修正的初稳性高度）IMO 近似算法：10.稳性调整：（1）垂向移动载荷（船内问题）单向移动载荷（适于不满舱）：双向轻重货等体积垂向对调（适于满舱）：（2）、加减载荷（船外问题）（3）初始横倾角的调整：● 载荷横向移动调整初始横倾角：● 横向不对称加减载荷调整初始横倾角：∆⋅-=Z P GM GM 1∆⋅-=⇒ZP GM δPKP KG P GM +∆-⋅=)(δGZ M R ⋅∆=θsin KG KN KH KN GZ -=-=GMKG B fT 22458.0+=θ2)(θT fB GM =ZGM P ∆⋅=δZ GM P ∆⋅=δ⎩⎨⎧⋅=⋅=-L L H H L H F S P F S P PP P ..P KP KG P GM ±∆-⋅±=)(δw h w h M M Kmin.min .==GMyP tg tg ⋅∆⋅=-01θθGM P Pytg tg ).(01±∆=-θθ三、船舶强度部分1.拱垂变形的判断： ➢ d z > d m ：中垂变形 ➢ d z < d m ：中拱变形 ➢ d z ＝ d m ：无拱垂变形拱垂变形值：2.按照舱容比分配货物：3.许用均布载荷经验公式法：上甲板：Hc 轻结构取1.2，重结构取1.5中间甲板和内底板：(Hd 为底舱或者中间舱高度，u 为船舶设计舱容系数，若无资料，u 取1.39，重质加强取0.83)4.实际负荷的计算：均布载荷：集中载荷:最小衬垫面积Smin:M z d d －=δ1200BP L <δ有利拱垂范围：8001200BP BP L L <≤δ正常拱垂范围：600800BPBP LL <≤δ极限拱垂范围：600BP L ≥δ危险拱垂范围：QV V P c hi c hi i∑⋅∑=..%)101(±⨯=±='i i i i P P P P δμγ)5.1(2.181.981.9或⋅=⋅⋅=c c d H P μγd c d d H H P ⋅=⋅⋅=81.981.9SFH S P P d⨯=⨯='81.981.9nWP ⋅='81.9d dd P PS P P S S P P =⇒'=⇒='min四．船舶吃水差部分1.吃水差概念和计算：2. 船舶空载航行时对船舶吃水要求的经验公式法：3.MTC ：4.首、尾吃水的计算5.纵向移动载荷对吃水差的影响:6.少量载荷变动对吃水差的影响:7.舷外水密度变化对吃水差的影响:8.利用吃水差比尺调整吃水差： AF d d t -=MTCx x MTC MTC M t b g L 100)(100100-⋅∆=⋅∆==⎩⎨⎧+≥≥≤)(202.0)(025.0150(min)(min)m L d m L d m L BP M BP F BP ，⎩⎨⎧+≥+≥>)(202.0)(2012.0150(min)(min)m L d m L d m L BP M BP F BP ，BPLBP L L BM L GM MTC 100100⋅∆≈⋅∆=∆=∑iig xP x ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⋅+-=⋅-+=t L x L d d t L x L d d BP fBP MA BPf BP M F 22MTC x P t 100⋅=δt L x L d d t L x L d d BPf BPA A BP f BP F F δδ⋅+-=⋅-+=2,20101MTCx x P t f P 100)(-=δMTC x x P L x L TPC P d f P BP f BP F 100)(2100-⨯-+=δMTCx x P L x L TPC P d f P BP f BPA 100)(2100-⨯+-=δF F F d d d δ+=1A A A d d d δ+=1t t t δ+=1MTCx x d TPC t f b )(-⋅=ρδδAF d d t δδδ-=100)100(1Pd d F F ±⋅=+δδ五、其他部分1.高密度散装固体装载的限重：每一货舱中的货物重量应满足：经充分平舱后的每一货舱的货物重量应满足：机舱后部各底舱轴隧的加强作用，应满足：2.高密度散装固体装载的限高：未平舱或仅作部分平舱时，自舱底起算的货堆高度应满足：机舱后部各底舱由于轴隧的加强作用，其货堆高度应满足：3.大型散货船最大吃水和最小吃水的确定：sbd P 9.0max ≤sbd P 08.1max ≤sbd P 19.1m ax ≤sd F S H ⨯⨯≤.1.1m ax sd F S H ⨯⨯≤.21.1max4.散装货物水尺检量对装卸货重量的计算： 装货： 卸货：5. 横向一侧系索总道数N的确定awd D H D d -+=max )()(a a f f G G Q ∑-∆-∑-∆=)()(f f a a G G Q ∑-∆-∑-∆=wH h h H d ++-=21m in。
散货船算货的方法
GREAT HOPE
Port:
GERALDTON AUS
Inital/Last Survey Drafts: Date:
1/19/2014 0:00
Final/Latest Survey Date:
1/20/2014 0:00
装3舱前 尾尺水不 变
装四舱后平 行下沉
GREAT HOPE
点击
12.80 12.79 79021.90 DRAFT 78954.30 12.70 12.776 12.80 12.20 12.28 58846 12.30
12.776
0 77320.958 总排水量 0 77320.958 77320.958 0 77320.958 77321.0
12.780 79021.9 13.27 1115.44 12.776 78859.684 dM/dZ= 25.9 *请注意海水的密度，船舶资料的核对。
12.778 78873.202 dM/dZ=
六面吃水
62460
第 二 次 水 尺 计 量
前中后平均吃水 船舶资料 首垂线修正值 首尾垂线修正后吃水
Dfp = Dfs = Dmp = Dms = Dap = Das = 吃水 12.77
12.798M 12.798M Df = 12.798M 12.798M Dm = 12.798M 12.798M Da = 排水量 78954.3 吃水 12.27 12.798 MTC 1089.54 t= 纵倾修正 密度修正 12.798 t = 12.798 0
Q (a Ga ) ( f G f )
（装卸货前的排水量-装卸货 前的油水存量）-（装卸货前 的排水量-油水存量）
船后伴流场的相关计算
船后伴流场的相关计算
随着科技的进步，计算机技术被广泛应用于船舶行业，其中船舶后伴流场计算正在受到越来越多的重视。
船舶后伴流场是船舶侧背射流的受力及控制特性，其模拟计算直接关系到船舶的操纵性能和推进性能。
船舶后伴流场的计算通常分为三类：第一类是二维静止结构计算，适用于不动船舶；第二类是二维动态结构计算，适用于小船舶以及航速低于8米/秒的船舶；第三类是三维动态结构计算，适用于航速大于8米/秒的船舶。
在船舶后伴流场计算中，要得到精确的结果，需要考虑的因素十分复杂，包括温度、密度、气体成分、静压、粘度系数、高程、地质特征等。
此外，还要考虑船舶的外轮廓、推进器及其喷口位置、尾流及尾洪涡等因素。
针对复杂的船舶后伴流计算，国内外有不少研究和开发，目前使用较多的软件有ANSYS、STAR-CCM+、FLUENT以及自主研发的后伴流场数值模拟软件等，其计算精度在不断提高，可以更准确地反映船舶后伴流及其受力性能，为船舶的设计、优化提供更有力的支撑。
总之，船舶后伴流场的精确计算一直是船舶行业研究的热点，只有建立正确的计算模型及行之有效的计算方法，才能真正使应用者从计算中获取高精度的结果，最终实现可靠安全、高性能的船舶设计和推进。
怎样计算船舶的排水量？
怎样计算船舶的排水量一、船舶吨位船舶吨位是船舶大小的,可分为重量吨位和容积吨位两种：船舶的重量吨位1、排水量吨位排水量吨位是船舶在水中所排开水的吨数,也是船舶自身重量的吨数;排水量吨位又可分为轻排水量、重排水量和实际排水量三种：1轻排水量又称空船排水量,是船舶本身加上船员和必要的给养物品三者重量的总和,是船舶最小限度的重量;2重排水量又称满载排水量,是船舶载客、载货后吃水达到最高载重线时的重量,即船舶最大限度的重量; 3实际排水量是船舶每个载货后实际的排水量;排水量的计算公式如下：排水量长吨＝长宽吃水方模系数立方英尺/35海水或36立方英尺排水量＝长宽吃水方模系数立方米/海水或1淡水立方米排水量吨位可以用来计算船舶的载重吨；在造船时,依据排水量吨位可知该船的重量；在统计的大小和舰队时,一般以轻排水量为准；军舰通过,以实际排水量作为征税的依据;2、表示船舶在营运中能够使用的载重能力;载重吨位可分为总载重吨和净载重吨;1总载重吨是指船舶根据载重线标记规定所能装载的最大限度的重量,它包括船舶所载运的货物、船上所需的燃料、淡水和其他储备重量的总和; 总载重吨＝满载排水量 -空船排水量2净载重吨是指船舶所能装运货物的量大限度重量,又称载货重吨,即从船舶的总载重量中减去船舶航行期间需要储备的燃料、淡水及其他储备物品的重量所得的差数;船舶载重吨位可用于对货物的统计；作为期租船月租金计算的依据；表示船舶的载运能力；也可用作新船造价及旧船售价的计算单位;船舶的容积吨位船舶的容积吨位是表示船舶容积的单位,又称注册吨,是各国家为船舶注册而规定的一种以吨为计算和丈量的单位,以100立方英尺或立方米为一注册吨;容积吨又可分为容积总吨和容积净吨两种：1．容积总吨又称注册总吨,是指船舱内及上所有关闭的场所的内部空间或体积的总和,是以100立方英尺或立方米为一吨折合所得的商数;容积总吨的用途很广,它可以用于国家对商船队的统计；表明船舶的大小；用于船舶登记；用于政府确定对航运业的补贴或造舰：用于计算费用、造船费用以及船舶的赔偿等;2．容积净吨又称注册净吨,是指从容积总吨中扣除那些不供营业用的空间里所剩余的吨位,也就是船舶可以用来装载货物的容积折合成的吨数;容积净吨主要用于船舶的、；作为船舶向港口交纳的各种和费用的依据；作为船舶通过运河时交纳运河费的依据;船舶载重线表示北大西洋冬季载重线,指船长为米以下的船舶,在冬季月份航行经过北大西洋北纬36度以北时,总载重量不得超过此线;标有L的为载重线;。
舰船尾流气泡层散射相位函数的计算与分析
舰船尾流气泡层散射相位函数的计算与分析第一章：绪论1.1 研究背景1.2 研究目的和意义1.3 国内外研究现状1.4 论文主要内容和安排第二章：基础理论2.1 声波散射基本理论2.2 舰船后尾流气泡层的形成机理及其特性2.3 散射相位函数的概念和计算方法第三章：数值模拟方法3.1 近场声场数值模拟方法3.2 求解远场声场的方法3.3 计算散射相位函数的数值方法第四章：结果分析与讨论4.1 舰船尾流气泡层散射相位函数计算结果分析4.2 计算结果与实验结果的对比4.3 散射相位函数与舰船模型尺度的关系4.4 散射相位函数与频率的影响第五章：结论与展望5.1 论文总结5.2 论文工作展望和未来发展趋势5.3 参考文献Ps：该提纲是基于舰船尾流气泡层散射相位函数的计算与分析展开的，具体内容可根据实际情况适当调整和拓展。
第一章：绪论1.1 研究背景舰船的后尾流在行驶过程中会形成气泡层，这些气泡会对水下声波的传播和散射产生一定的影响。
因此，研究舰船后尾流气泡层对声波传播的影响，是海洋声学领域中的重要研究课题之一。
在工程应用中，舰船后尾流气泡层的特性对声纳探测、海底地震勘探、水下通信等领域的研究都有着重要的意义。
近年来，随着计算机技术和数值模拟方法的发展，利用数值模拟的方式研究舰船后尾流气泡层的特性和影响已成为一种有效的方法。
其中，计算尾流散射相位函数是研究的重要内容之一。
散射相位函数是指散射的声波在传播过程中所改变的相位差，其大小和分布情况直接影响到声波的散射强度和方向，因此对于研究声波传播的特性具有重要的意义。
1.2 研究目的和意义本文旨在研究舰船后尾流气泡层散射相位函数的计算与分析，主要包括以下内容：1. 研究舰船后尾流气泡层的形成机理及其特性。
2. 采用数值模拟方法计算舰船尾流气泡层的散射相位函数。
3. 分析散射相位函数与舰船模型尺度、频率等因素之间的关系。
4. 探究舰船尾流气泡层对声波散射和传播的影响。
水下航行体垂直发射尾部流场数值计算
水下航行体 垂直发射尾部流场数值计算
燕 国军 ，阎 君 ，权 晓波 ，魏 海鹏
（ 北京宇航系统工程研究所，北京，１０ ７ ） ０ ０ ６
摘要 ：采用 Ｍｉｔｒ ｘｕｅ多相 流模型和动 网格技术求解非定常 Ｒ ＡＮＳ方程 ，对航行体水下垂直发 射过程进行数值模 拟，研 究 了尾部 形状 和尾 空泡初始压力对航 行体 尾部流场、轴向速度等的影响 。计算结果与试验结果 吻合较好 ，结果表 明尾 部形状决
定 了航 行 体 尾 空 泡 的 生 成 演化 过程 ， 进 而 影 响航 行体 尾 部 压 力 和 轴 向 运 动 速 度 ； 尾 空泡 初 始 压 力越 大 ， 出 筒后 航 行 体 轴 向 速
度 最大值越 大，尾部压力振 荡周期越长。 关键词 ：水 下航行体； 多相流；动 网格 ；垂 直发射 ；ａ － ｏｇ形状 中图分 类号 ：Ｖ １ ４ 文献标识码 ：Ａ
Ｏ 引 言
水下 航行体 垂直 发射 过程 分为 ３个 阶段 ：出筒段 、 水 中段 和 出水段 【。 ｌ 航行 体尾 部 出筒后 ， 射燃气 附着 】 发
在航 行体 尾 部形 成 尾空泡 ，尾 空泡继 续 与水 体相 互作 用 ，直至 出水后 与 大气 连通 。尾 空 泡 的生成 演化 过 程
２１ ０ ２年第 ３期 总第 ３ ９ １ 期
文 章编 号 ：１ ０ ． １２２ １ ）３０ ４ ．５ ０ ４７ ８ （０ ２０ － ０ ２０
导 弹 与 航 天 运 载 技 术
Ｍ Ｉ ＬＥＳＡＮ Ｄ ＳＳＩ ＳＰＡＣＥ ＥＨ Ｉ Ｖ ＣＬＥＳ
Ｎ ０． ３２０１ ２ Ｓｕ Ｏ． ９ ｍ Ｎ ３ｌ
ｗｅｌａ ｄｓ ｏ ｔａ ｅ ｉｌ ａｌ ｈ ｐ ｅｅｍ ｉｅ ｈ ｖ ｌｔ ｎ ｒ ｒｃ ｓ ｆ ａｌ ａ ｉ ， ｈ ｒｂ ｎ ｕ ｎ ｅ ｅ ｉｌ ａｌ ｒｓｕ ｅａ ｄ ｌ ｎ ｈ ｗ ｈ ｔｖ ｈｃｅｔｉ ｓ ａ ｅｄ ｔｒ ｎ ｓｔｅｅ ｏｕｉ ａｙ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｉ ｃ ｖｔ ｔ ｅｅ ｙ ｉｆ ｅ ｃ ｓｖ ｈｃｅｔｉ ｐｅ ｓｒ ， ｏ ｔ ｙ ｌ ｎ ｘ ａ ｌｃｔ ｔ ｉｇ ｒｉ ｔ ｌ ｅｓ ｆｔ ｌ ａ ｉ ｉ， ａｇ ｒ ａ ｉｌ ｅｏ ｉ ； ｅｂｇ ｅ ｉａ ｒｓｕ ｅｏ ｉｃ ｖｔ ｓ ｔｅｌｒｅ ｘｍｕ ｖ ｌｅｏ ｅ ｉｌ ｘ ａ ｅｏ ｉ ｆ ｒｔｂ —ｘｔ ｇｉ ｄ ｖ ｙｈ ｎｉ ｐ ｒ ａ ｙ ｈ ｍａ ｉ ｍ ａｕ ｆｖ ｈｃｅａ ｉｌ ｌｃｔ ａｔ ｕ ｅｅ ｉｎ ｓａ ｖ ｙ ｅ ｉ ｎ
舰船尾流及其气泡数密度分布的数值计算
（ ． ｐ ｒ ｎ ｆＷ ｅ ｐ ｎ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｇ １ Ｄｅ ａ ｔ ｍｅ ｔ ａ ｏ ｒ ｇ ｎ ｅ ｉ ，Ｎａ ａ ｎ ｖ ｒ ｉ ｆＥ ｇｎ ｅｉ ｇ，Ｗｕ ａ ３ ０ ３，Ｈｕ ｅ ，Ｃ ｉ ａ ｏ ｎ ｖ ｌＵ ｉｅ ｓｔ ｏ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｙ ｈ ｎ４ ０ ３ ｂ ｉ ｈｎ
文 章 编 号 ： ００ １９ （０ １ ０ —３ ５０ １０ —０ ３ ２ １ ） ３０ １－６
Ｎｕｍ ｅ ｉ ａ ｌ ｕｌ ｔｏ ｆ Ｓ ｐ Ｗ ａ ｎ ｔ ｒ ｃ ｌ Ｃａ ｃ ａ ｉ ｎ ｏ ｈｉ ｋｅ ａ ｄ Ｉ ｓ Ｂｕ ｌ ｂｂ ｅ Ｎｕｍ ｂｅ ｎｓｔ ｓ ｒ ｂｕ ｉ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｙ Ｄｉｔ ｉ ｔｏ
第 ３ ２卷 第 ３期
２ ０ １ １年 ３月
兵
工
学
报
Ｖｏ ． ２ １ ３ ＮＯ． ３
Ｍａ ． ｒ ２Ｏ１ １
ＡＣＴＡ ＡＲＭＡＭ ＥＮＴＡＲＩ Ｉ
舰 船 尾 流 及 其 气 泡 数 密度 分 布 的数 值 计 算
朱 东华 ，张 晓 晖 顾 建 农 饶 炯 辉 ， ，
（ ．海 军 工 程 大 学 兵 器 工 程 系 ，湖北 武 汉 ４ ０ ３ ２ 海 军 工 程 大 学 理 学 院 ，湖北 武 汉 ４ ０ ３ ） １ ３ ０ ３； ３ ０ ３
摘 要 ：以 舰 船 尾 流 为 水 下 武 器 平 台 的 探 测 对 象 ， 究 尾 流 气 泡 数 密 度 （ Ｎ 分 布 。 采 用 改 进 研 Ｂ Ｄ）
后 的雷诺平 均 Ｎ ｖｅ—ｔ ｅ 流 动模 型 和气 泡输 运理 论 ， 立数值 计 算模 型对 尾 流 Ｂ Ｄ分 布进 行 计 ａｉ Ｓｏ ｓ ｒ ｋ 建 Ｎ 算 ， 用 实测数 据验 证 计算模 型。计 算 结果表 明 ： 纵 向上 随着 离船 距 离 的增 大 ， 流 宽度 成 小角 并 在 尾 度 扩散 ； 而尾流 的 深度增 幅 较 大 ， 尾后 方 ３０ ０ｍ 处 的尾 流深度 约增加 １倍 。尾 流 中 Ｂ Ｄ 总量 随 船 ０ Ｎ 着 离船 距 离 的增 大 而递减 ， 在近 尾流 处衰 减速 度 很 快 ， 尾流 处 衰 减 比 较缓 慢 ， 尾 螺 旋 桨后 方涡 远 船
船舶螺旋桨尾流场的数值分析
船 舶 螺 旋 桨 尾 流 场 的数 值 分 析
苏玉 民 池火 ， 田光 尚 ， 甲斐 寿
（ ． 尔 滨 工 程 大 学 船 舶 工 程 学 院 ，黑 龙 江 １哈
系， 日本 横滨 ２ ０—８ ０ ） ４ ５ １
哈 尔滨 １００ ； ． 滨 国立 大 学 工 学 部 船 舶 与 海 洋 工 程 ５０ １ ２ 横
Ｓ Ｙｕ． ｎ ，Ｉ Ｕ ｍｉ ＫＥＨＡＴＡ ｔｕ ｉａ ＫＡＩ Ｈｉａ ｈ Ｍｉｓ ｈ ｓ ２ ｓｓ ｉ
，
（ ． ｅ ｔ ｏ ａａ Ａ ｃ ｉ ｃ ｒ ｄＯ ｅ ｎＥ ｇ ｅ ｒ ｇ Ｈ ｒｉ Ｅ ｇ ｅ ｒ ｇＵ ｉ ｒ ｔ ， ａ ｉ １０ ０ ， ｈ ａ ２ Ｄ ｐ ． ｆ ａ ａ Ａ ｃ ｔ － １ Ｄ ｐ ． ｆ ｖ ｌ ｒｈ ｅｔ ｅａ ｃ ａ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ａ ｎ ｎ ｉ ｅ ｎ ｎｖ ｓｙ Ｈ ｒ ｎ ５ ０ １ Ｃ ｎ ； ． ｅ ｔ ｏ ｖ ｒｈ ｅ Ｎ ｔ ｕ ｎ ｎ ｉ ｂ ｎ ｉ ｅｉ ｂ ｉ Ｎ ｌ ｉ ｃ
维普资讯
第 ２ 卷第 ３ ０ 期
２０ ０ ２年 ８月
海
洋
工
程
Ｔ Ｃ Ｎ Ｅ ＧＩ Ｅ Ｉ ＨＥ ０ Ｅ＾ Ｎ Ｎ ＥＲ ＮＧ
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航海数值计算总结
航海数值计算总结引言航海数值计算是航海领域中非常重要的一项技术。
通过对船舶的各种数值进行计算和分析，可以帮助航海员更好地规划航线、预测船舶运行情况，提高航行安全性和效率。
本文将对航海数值计算进行总结，包括常见的数值计算方法和使用的工具等内容。
船舶稳性计算船舶的稳性是指船舶在航行过程中保持平衡的能力。
为了计算船舶的稳性，可以使用稳性计算软件。
常见的稳性计算软件有NavCad、ShipmoPC等。
这些软件可以通过输入船舶的设计和结构参数，计算出船舶的稳性指标，如KG、GM等。
船舶的KG是指船舶的重心高度，是船舶稳性计算中重要的参数。
GM是指船舶的稳心高度，是船舶稳定性的指标。
通过对这些稳性指标的计算，可以评估船舶的稳定性和安全性。
航速计算航速计算是航海数值计算中的另一个重要环节。
航速是指船舶在单位时间内所航行的距离。
为了计算船舶的航速，可以使用航速计算公式：航速 = 1.852 × 航行距离 ÷ 航行时间其中，航行距离可以通过船舶的全程航行里程除以航线系数得到。
航行时间可以通过船舶的全程航行时间减去静泊时间得到。
船舶的航速计算对于航行计划和航行时间的预测非常重要。
通过预测航速，船舶可以更好地计划航线和调整航行速度，以达到最佳效益。
水深计算水深计算是航海数值计算中的一项重要任务。
水深是指水面下达到特定位置的垂直距离。
为了计算水深，可以使用声呐测量或者潮汐表预测。
声呐是一种常用的测量水深的设备，通过发送声波并测量声波的回响时间来计算水深。
潮汐表是根据天文观测得到的潮汐预测表，可以用来预测特定位置的水深。
水深的计算对船舶的航行安全至关重要。
根据水深的计算结果，船舶可以判断目标水域的安全性，选择适当的航线和行驶速度。
天气条件计算天气条件计算是航海数值计算中十分重要的一项。
天气条件包括风力、海浪、能见度等因素。
为了计算天气条件，可以使用气象预报数据和相应的计算公式。
风力的计算可以使用Beaufort风力等级系统进行。
舰船尾流及其气泡数密度分布的数值计算
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船舰尾流单次散射反照率的理论计算
船舰尾流单次散射反照率的理论计算
船舰尾流单次散射反照率（Single Scattering Reflection Coefficient，SSRC）是用来衡量尾流介质对电磁波在背面反射的能力的参数。
SSRC以数值形式表示，数值可以表明介质的折射率、扩散系数以及尾流长度的影响。
折射率越大，介质对电磁波的反射能力越大，扩散系数也越大，介质的反射能力也越大。
尾流长度的影响主要是反射电磁波的能量强度。
如果尾流长度越大，则反射电磁波的能量强度也越强，从而也会使SSRC参数增大。
SSRC可以用来衡量电磁波穿过介质并反射到介质背面时能量的衰减情况，并可以藉此分析尾流介质的电磁学特性。
以船舰尾流推进液体为例，可以使用SSRC来度量船舰尾流的电磁特性，从而帮助船舰设计者进行更加合理的设计。
另外，在一些电磁兼容测试中，也可以使用SSRC来衡量介质环境对推进系统电磁干扰的影响程度，并以此进行多种控制和管理措施，从而保证推进系统的高效运转。
总之，船舰尾流单次散射反照率主要用来衡量尾流介质对电磁波在背面反射的特性，是一个重要的指标。
它可以用来衡量介质环境对电磁干扰的影响，为船舰的电磁兼容性设计创造性地提供了参考。
尾流损失的计算方法
尾流损失的计算方法我得跟你说，尾流损失的计算这事儿，我一开始真是瞎摸索。
那时候啥都不懂，就感觉像是在黑夜里找东西，摸不着头脑。
我最初尝试的时候，就想简单地用一些基本物理公式去套，那可真是大错特错啊。
比如说，我光考虑了最直接的速度和流量这些因素的关系，完全忽略了尾流里面其实还有各种复杂的流动状态，像漩涡啊这些东西对能量的影响很大的，就像你做菜的时候，以为只要把盐和糖按照比例放就行了，但是忽略了食材本身的特性和烹饪的温度等各种微妙的相互作用，最后这道菜味道肯定不对，这计算结果也是完全不靠谱。
后来我试着从能量守恒的角度去着手。
我觉得尾流损失嘛，说到底就是能量有了损耗。
我就开始研究进入流体系统的能量和出去的能量到底差了多少。
这就好比你给一个水箱注水，那你计算一下所有进去的水的能量（把高度、流速、流量都考虑进去），再看看从水箱另外一个口子出来的水的能量，两者的差值就可能是因为在水箱里面有各种像摩擦啊之类的情况造成的损耗，这个和尾流里因为各种因素产生的能量损失有点类似。
但是这中间也不简单，因为在尾流里可不是像水箱这么简单规整的情况，流体可不规则了。
我也试着参考一些已有的工程实例。
有个风力发电的项目，他们对尾流损失也有研究。
我就详细地去看他们怎么测风速啊，怎么考虑风机之间的间距来计算尾流影响下对功率输出的减少量。
从这里面我发现他们在空间布局上的考虑是很关键的。
就像一群人站在一起，如果站得太近，后面的人感受到的空间就变小了，风在经过前面的物体形成尾流后，对后面的物体的影响就和物体之间的距离有很大的关系。
不过每个项目也有自己的特殊情况，像地形啊还有周围物体的分布都会影响尾流损失的计算。
我到现在也还不能说对尾流损失的计算完全掌握了。
有时候实验的数据还是和理论计算有出入。
但是我觉得能从这么几个方向去摸索，包括从基本物理原理出发，从实际工程案例取经，多去考虑那些容易被忽略的复杂因素，已经算是有点门道了。
在计算尾流损失的时候，一定要根据实际的场景，把各种可能影响的因素都尽量考虑进来，不管是流场本身的特性啊，还是周边环境的因素，不然那就肯定算出错误的结果。
船舶尾部模态数值计算与测试
船舶尾部模态数值计算与测试刘长卿;车驰东;闫菲【摘要】为了提高船舶尾部模态计算的精度，文章提出了一种尾部详细结构与船体骨架结合的简化有限元模型，应用该模型对某全回转推进船舶尾部模态进行了计算，并将其结果与另外两种传统简化模型（即尾部三维模型与尾部+一维梁混合模型）的计算结果进行了比较。
研究发现改进模型与传统模型在尾部局部模态计算中没有明显差别，但对整体模态而言其差异随频率增大而增大。
为了进一步验证模型的有效性，在航行过程中对该船舶振动情况进行了测试，并利用运行模态分析法识别尾部整体模态。
通过识别结果与计算结果的比较可见，三种模型在基频（1阶弯曲）计算时误差均很小，但是在高阶固有频率计算中改进的模型误差明显小于另两种模型。
%To improve the accuracy in ship stern modal analysis, a 3D ship stern + ship hull frame sim-plified FE (finite element) model is put out and the stern mode of a full-revolving propulsion ship is cal-culated by using this FE model. The calculation results are compared with those of other two traditional simplified models (3D ship stern model and 3D shipstern+1D beam model). The comparison indicates that the improved model and the two traditional models show no significant difference in local modal calcula-tion while in terms of whole modal calculation the difference increases with the increase of frequency. To further validate the FE model, a ship navigation testing is carried out and the whole structural modes of ship stern are identified through OMA (operational modal analysis) method. The comparison between results of FEM (finite element method) and OMA shows that the relative errors of whole structuralmodes in base fre-quency are all small while those of the improved model are relatively smaller than those of the two tradi-tional models in high frequency.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2016(020)004【总页数】9页(P478-486)【关键词】船舶尾部模态;有限元;实船测试;运行模态分析【作者】刘长卿;车驰东;闫菲【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240; 上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240; 上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240;上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240; 上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200240【正文语种】中文【中图分类】U661.44;TB533随着现代船舶对航行速度和推进力的要求越来越高，大规模主推进系统和辅助机械在船舶中的应用越来越多，这就导致了船舶结构剧烈振动问题大量浮现出来。
船舶螺旋桨后尾流速度场理论计算
船舶螺旋桨后尾流速度场理论计算
黄胜;蒋少剑
【期刊名称】《哈尔滨船舶工程学院学报》
【年(卷),期】1989(010)003
【摘要】研究船舶螺旋桨后尾流速度场对于利用桨后节能装置回收螺旋桨后尾流
中的旋转动能及研究桨、舵、附体之间的干扰有重要意义.本文采用准非线性螺旋
桨升力线理论方法计算了螺旋桨后尾流场的轴向、切向和径向诱导速度,给出了内、外场诱导速度的计算公式及一个MAU系列四叶桨后诱导速度的计算结果,所得结
果与日本用激光测速仪测得的结果相吻合.
【总页数】8页(P278-285)
【作者】黄胜;蒋少剑
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】U664.33
【相关文献】
1.高炉渣成纤喷吹射流速度场与温度场数值模拟 [J], 张建松;张玉柱;张遵乾;
2.计入尾涡衰减影响的船舶螺旋桨扰动场数值分析 [J], 覃新川;黄胜;常欣
3.船舶后尾轴承支承刚度对轴系回旋振动影响 [J], 李小军;朱汉华;秦源;许浩然
4.船舶螺旋桨作用下直立式码头的护底流速计算 [J], 高超;陈旭达
5.高炉渣成纤喷吹射流速度场与温度场数值模拟 [J], 张建松;张玉柱;张遵乾
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文章编号:1008－830X(2016)03－0239－05多用途散货船尾流场的数值计算程枳宁1，陈正寿1，赵陈2，章敏杰3，郑武4，冉行耀3（1.浙江海洋大学港航与交通运输工程学院，浙江舟山316022；2.浙江国际海运职业技术学院，浙江舟山316021；3.浙江欧华造船股份有限公司，浙江舟山316101；4.太平洋海洋工程（舟山）有限公司，浙江舟山316057）摘要：运用CFD 方法，开展了多用途散货船阻力性能的数值模拟。
对计算得到的不同航速下裸船体总阻力系数与HSVA 水池试验得出的对应参数进行比较，经最终分析得到数值计算结果与物理模型实验值相对偏差在5%内，初步验证了数值计算方法的可靠性。
本文着重研究了不同缩尺比下船体尾部的标称伴流，分析结果表明船尾边界层厚度随雷诺数的增大而减小；桨盘面伴流分数存在单峰值，随着雷诺数的增大，伴流分数峰值相应减小；船模缩尺比越大，伴流尺度效应越明显。
关键词：数值仿真；总阻力系数；尺度效应；伴流分数中图分类号：U671.99文献标识码：ANumerical Study about the Wake Flow of Multi-purpose VesselCHENG Zhi-ning 1,CHEN Zheng-shou 1,ZHAO Chen 2,et al(1.School of Port and Transportation Engineering of Zhejiang Ocean University,Zhoushan316022;2.Zhejiang International Maritime College,Zhoushan316021,China)Abstract:By means of CFD method,numerical simulation of resistance performance about a multi pur －pose vessel has been performed.Through comparing the total resistance coefficients of different speeds,it has been found that the relative deviation due to results obtained from numerical simulation and HSVA towing tank respectively is less than 5%.The effectiveness of proposed CFD method has been well verified.Furthermore,the nominal wake at the ship stern according to different scales has also been investigated.It has been found the stern boundary layer thickness decreases with the increase of Reynolds number.In addition,there is a peak value of the paddle disk wake fraction.It is worth noting that the peak value decreases with the increase of the Reynolds number,and sale effect on nominal wake becomes remarkable in the case of ship model scale being larger.Key words:numerical simulation;total resistance coefficient;scale effect;wake fraction收稿日期：2016-01-20基金项目：浙江省公益技术应用研究计划项目（2015C34013）；舟山科技计划项目（2014C41003）作者简介：程枳宁（1992-），男，江苏南通人，硕士研究生，研究方向：船舶水动力性能研究分析.通讯作者：陈正寿（1979-），男，教授，博士，研究方向：船舶与海洋结构物水动力分析.E-mail:aaaczs@浙江海洋学院学报(自然科学版)Journal of Zhejiang Ocean University(Natural Science)第35卷第3期2016年5月Vol．35No．3May ,2016浙江海洋学院学报(自然科学版)第35卷船模在做水动力试验的过程中，由于受水池大小的限制，船模的尺寸不可能达到实船尺寸，在实际模型试验过程中，一般将船型成几何比例缩小及保证傅汝德数相同，而实船的雷诺数通常都可达到109量级，远高于船模雷诺数106量级，因此无法同时满足傅汝德数与雷诺数全相似。
这就造成船模水池试验测得的水动力性能在换算到实船尺度后，与实船实际测得的水动力性能之间的误差，即尺度效应。
随着计算机软硬件技术的日臻成熟，CFD 越来越多的被人们应用于船舶水动力性能的计算分析上，通过数值计算得到的模型尺度和实船尺度分析结果越来越多。
王展智等[1]运用SST 模型计算了美国海军驱逐舰模型在不同缩尺比下桨盘面速度分布云图，验证了该驱逐舰模型表面边界层厚度随着雷诺数的增加而减小，同时通过分析伴流分数周期变化图，发现桨盘面各半径处平均轴向伴流分数与雷诺数的对数成近似线性关系；傅慧萍等[2]通过CFD 计算分析了不同雷诺数下船舶阻力及伴流场的变化，并探讨了2套网格在相同的雷诺数下通过改变y +值大小计算出船体阻力系数，结果表明y +取值在30～500之间的网格满足船模雷诺数在106～108之间的数值计算；司朝善等[3]采用结构化网格及RNG κ-e 模型探讨了SUBOFF 模型在网格等比例加密的情况下船体阻力系数的变化情况，结果表明随着网格密度的增加，船体粘压、摩擦、总阻力系数均趋于收敛，在网格密度达到一定程度后继续增加，船体阻力系数变化不再明显，从而找出最佳计算网格数量。
本文以本地船企开发的多用途散货船为研究对象，运用商业CFD 软件计算多用途散货船在不同雷诺数下的总阻力系数，并将计算结果与船模在HSVA 水池试验中测出的总阻力系数进行比较，验证了多用途散货船船基于CFD 数值模拟方法的可行性；另外通过改变船模的缩尺比，分析不同缩尺比下裸船体尾部桨盘面上流场分布的变化规律。
1研究对象和网格划分1.1研究对象本文研究的多用途散货船总长为166.35m ，为了减少数值计算量，选取半船为研究对象。
为了检验数值计算方法的有效性，本文首先开展了数值计算结果与水池试验结果的对比验证。
参考水池试验船模的大小，按照1:25.179的缩尺比建立三维船模，船体主要尺寸参照表1，图1为建立的船体模型。
图1船体模型Fig.1Hull model 表1船模尺寸Tab.1Ship model size主要参数实船模型垂线间长Lpp /m宽B /m 吃水深度T /m 方形系数C /m166.3527.609.500.70436.60671.09620.37730.70431.2网格划分本文运用分块网格划分技术对船模进行网格构建。
计算域的划分方式为：流速入口至船首距离为2倍船长，压力出口至船尾距离为2.5倍船长，滑移侧边界至船侧的距离为5倍船宽，下边界至船底的距离为7倍吃水深度[4]。
船模分块的过程中，由于船首、船尾曲度变化较大，纵向将船切为3块，分别对应船首、船中体、船尾，并对船首、艉处的网格进行加密处理；垂向上于气液相交的水线面位置进行网格加密。
计算域离船体越远网格越稀疏，合理的网格节点设置有效减少数值计算所需时间。
图2为多用途散货船网格划分示意图。
图2多用途散货船网格划分示意图Fig.2Grid topology of the multi purpose vessel 240第3期2数值计算及分析2.1连续性方程和动量守恒方程数值模拟水流冲击船体满足连续性方程和RANS方程，其形式如下：坠ρ坠t +坠坠x i(ρμi)=0（1）坠坠t (ρμi)+坠坠x i(ρμiμj)=-坠ρ坠x i+坠坠x jμ坠μi坠μj+坠μj坠μi-23δij坠μj坠μjj jj j+坠坠x j-ρμ′iμ′jj j（2）式中：ρ为流体密度；p为静压力；μ为流体运动粘性系数；δij为单位张量；μj和μj为速度分量；-ρμ′iμ′j 为湍流效应的雷诺应力。
2.2网格敏感性分析在对不同缩尺比下多用途散货船进行数值模拟计算前，首先要确定适当的网格密度。
网格密度的增加无疑会提高计算精度，但也会增加计算耗时，在保证精度的前提下选取适当的计算网格密度是非常有必要。
本文以水池实施的船模试验数据为基准校核，选取三种不同密度的网格进行计算比较，网格数量分别为150万、260万、370万，除节点密度不同外，模型的分块画法完全相同。
计算值对比数据取自HSVA水池试验。
表2为三个算例下计算出的船模总阻力系数。
表2三种网格下船模总阻力系数计算值比较Tab.2Comparison of the calculated values of total drag coefficient between three kinds of grid网格数量/万V/m·s-1Ct（×10-3）计算值Ct（×10-3）试验值Err/%150 260 3701.2301.2301.2303.4623.2473.3783.3273.3273.3274.062.401.53在相同工况和相同高性能计算资源下（14核并行），3种密度网格对应算例的时间消耗量分别为2、3、4d，在迭代步长3000步后，船模阻力系数监测值趋于稳定。
本次计算值与水池实验数据对比发现：150万网格算例计算值与实验值相差较大，网格数为260万的算例计算结果较准确，网格数为370万的算例计算得到的结果更加准确，但计算时间较长。
因后续计算算例较多，在综合考虑计算时间与计算精度的双重因素下，选取260万网格进行计算比较适宜。
2.3湍流模型的验证通过CFD软件计算船舶阻力性能方面，不同的研究者选取的湍流模型往往不尽相同，SST模型属于比较常用的一种[1,5-6]，为了进一步验证SST模型在本船阻力计算方面的可靠性，本文选取航速为12～18kts 范围内的船模及实船进行阻力系数预报。
船模选取网格数为260万的算例，实船在参考船模网格密度的基础上进行适当加密，在近壁面位置进行了重点加密处理，最终网格数量为400万。