基于CFD的船舶生活区减阻技术研究
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能 效 设计 指 数 （ Ｅ Ｅ Ｄ Ｉ ）标 准并 将 在全 球 范 围 内强制 实 行 。虽然 国际 海 事 组 织 （ Ｉ ＭＯ）海 洋 环 境 保护 委 员 会 做 出 同意 包 括 中 国 在 内 的 缔 约 国 推 迟 ４ 年执 行 Ｅ Ｅ ＤＩ
可 以有 以下 几种措 施 【 ｌ ：
Ｏ 引言
随 着全 球能 源 危机 的 日益 加 重和 温 室效 应导 致 的 气 候 变 暖现 象 的 不 断加 剧 ，如 何 能 够节 约 能 源 ，减 少 二 氧化 碳 的排 放成 为摆 在 全人 类面 前 的重要 问 题之 一 。
的 决定 ，但是 船 东 们 势必 在 现 阶段 就 选择 满 足 这 一标 准 要求 的 新 船 ，从 而避 免 未 来 支付 各 种 排放 费 用 。 由
息 息相 关 。 新推 出的船 舶 产 品如 果没 有 新的 卖 点 ， 就 不 会 引 起 船 东 很大 的 兴趣 。企 业只 有 不 断推 出性能 优 越 的船 型 ，才 能 得 到船 东 的 青 睐 。在 单船 二 氧 化碳 减 排 方面
体 （ Ｇ ＨＧ）的排放量，国际海事组织 （ Ｉ ＭＯ）在第 ６ ２ 次海洋环境保护委员会 （ ＭＥ Ｐ Ｃ ６ ２） 上 ，制 定了船舶
于Ｅ Ｅ Ｄ Ｉ 是分 阶 段实 行 的 ，要 求 在 ２ ０ １ ３～ ２ ０ ２ ５ 年分 ３
个 时 间段 执 行 ，每 个 时 间段 减 排 １ ０ ％ ，共 降低 排 放量
对 于 船 舶行 业 来 说 ，为 了 削减 和 抑 制船 舶 温 室效 果 气
３ ０ ％ ，这 使 得 一 艘 船 的能 效 设 计 指 数和 使 用 寿 பைடு நூலகம் 变得
力学 （ ＣＦ Ｄ）方法 ，对不 同的模型进行数值模拟 ，通过 比较 可视化 结果及模 型的受力情 况 ，得 出了初步的优 化方案；针 对
当前 国际前沿研 究成果 ，对 日本 某节能减排装 置进行 了数值计 算 ，从理论 上分析 了该装置的原理和减阻效果 ，并提 出了一
个 改 进模 型 。
关键词 ：计 算流体 力学；生活区；Ｅ Ｅ Ｄ Ｉ ；风阻
Ｂｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ａ ｂ ｕ ｌ ｋ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ． ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ａ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＣＦ Ｄ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ； ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｌ ａ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ Ｊ ａ ｐ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ｆ ｕ ｉ ｄ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ； ｌ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｔｅ ｒ ｒ ； Ｅ ＥＤＩ ； ａ ｉ ｒ ｄ ｒ ａ ｇ
Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｌ ｉ － ｊ ｕ ｎ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｇ ｅ
（ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｃ ＯＳ Ｃ Ｏ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｙ ａ ｒ ｄ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ６ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｉ ｓ ｔ ｏ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｐ ｏ ｓ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ａ ｉ ｒ ｄ ｒ ａ ｇ ａ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｌ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｔ ｒ ｅ ｒ ．
中图分类号 ： Ｕ６ ６ １ － ３ 文献标 志码 ：Ａ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｄｒ ａ ｇ － Ｒｅ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑｕ ｅ
ｆ ｏ ｒ Ｌ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ Ｑｕ ａ ｒ ｔ ｅ ｒ ｂ ｙ Ｕｓ ｉ ｎ ｇ ＣＦ Ｄ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
基于 Ｃ Ｆ Ｄ 的船舶 生 活 区减 阻技 术 研 究
张利 军 ，陈 鸽 （ 中远 船务 工程 集 团有限 公司 技术 中心 ，辽 宁大 连 ｌ １ ６ ６ ０ ０ ）
摘 要 ：文章就如何减 少船舶 生活区上层 建筑的风阻进行 了理论方法研 究。以某散 装船 的生活 区为侧 ，应用计算流体
作者 简介 ：
张利军 （ １ ９ ７ ７ －），男，山东威 海人 ，工 学博 士，主要从 事船舶与海 洋工程总体和结构设计研发工作 。
２ ０ １ ３ ／ ２ 船舶标准化工程师
学术交流 ・ 标准与技术
１ ） 技 术性 减排 措施 ：船体线 型优 化 、气 膜减 阻 、
可 以有 以下 几种措 施 【 ｌ ：
Ｏ 引言
随 着全 球能 源 危机 的 日益 加 重和 温 室效 应导 致 的 气 候 变 暖现 象 的 不 断加 剧 ，如 何 能 够节 约 能 源 ，减 少 二 氧化 碳 的排 放成 为摆 在 全人 类面 前 的重要 问 题之 一 。
的 决定 ，但是 船 东 们 势必 在 现 阶段 就 选择 满 足 这 一标 准 要求 的 新 船 ，从 而避 免 未 来 支付 各 种 排放 费 用 。 由
息 息相 关 。 新推 出的船 舶 产 品如 果没 有 新的 卖 点 ， 就 不 会 引 起 船 东 很大 的 兴趣 。企 业只 有 不 断推 出性能 优 越 的船 型 ，才 能 得 到船 东 的 青 睐 。在 单船 二 氧 化碳 减 排 方面
体 （ Ｇ ＨＧ）的排放量，国际海事组织 （ Ｉ ＭＯ）在第 ６ ２ 次海洋环境保护委员会 （ ＭＥ Ｐ Ｃ ６ ２） 上 ，制 定了船舶
于Ｅ Ｅ Ｄ Ｉ 是分 阶 段实 行 的 ，要 求 在 ２ ０ １ ３～ ２ ０ ２ ５ 年分 ３
个 时 间段 执 行 ，每 个 时 间段 减 排 １ ０ ％ ，共 降低 排 放量
对 于 船 舶行 业 来 说 ，为 了 削减 和 抑 制船 舶 温 室效 果 气
３ ０ ％ ，这 使 得 一 艘 船 的能 效 设 计 指 数和 使 用 寿 பைடு நூலகம் 变得
力学 （ ＣＦ Ｄ）方法 ，对不 同的模型进行数值模拟 ，通过 比较 可视化 结果及模 型的受力情 况 ，得 出了初步的优 化方案；针 对
当前 国际前沿研 究成果 ，对 日本 某节能减排装 置进行 了数值计 算 ，从理论 上分析 了该装置的原理和减阻效果 ，并提 出了一
个 改 进模 型 。
关键词 ：计 算流体 力学；生活区；Ｅ Ｅ Ｄ Ｉ ；风阻
Ｂｙ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ａ ｂ ｕ ｌ ｋ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ． ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ａ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｉ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＣＦ Ｄ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ； ａ ｎ ｄ ａ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｌ ａ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ａ Ｊ ａ ｐ ａ ｎ ｅ ｓ ｅ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｌ ｆ ｕ ｉ ｄ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ； ｌ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｑ ｕ ａ ｔｅ ｒ ｒ ； Ｅ ＥＤＩ ； ａ ｉ ｒ ｄ ｒ ａ ｇ
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（ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｃ ＯＳ Ｃ Ｏ Ｓ ｈ ｉ ｐ ｙ ａ ｒ ｄ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ６ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
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中图分类号 ： Ｕ６ ６ １ － ３ 文献标 志码 ：Ａ
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基于 Ｃ Ｆ Ｄ 的船舶 生 活 区减 阻技 术 研 究
张利 军 ，陈 鸽 （ 中远 船务 工程 集 团有限 公司 技术 中心 ，辽 宁大 连 ｌ １ ６ ６ ０ ０ ）
摘 要 ：文章就如何减 少船舶 生活区上层 建筑的风阻进行 了理论方法研 究。以某散 装船 的生活 区为侧 ，应用计算流体
作者 简介 ：
张利军 （ １ ９ ７ ７ －），男，山东威 海人 ，工 学博 士，主要从 事船舶与海 洋工程总体和结构设计研发工作 。
２ ０ １ ３ ／ ２ 船舶标准化工程师
学术交流 ・ 标准与技术
１ ） 技 术性 减排 措施 ：船体线 型优 化 、气 膜减 阻 、