[发明专利]一种用于船舶数值水池的高效兴波方法

摘要

本发明涉及一种用于船舶数值水池的高效兴波方法，根据轨圆运动理论确定流场进口的兴波流速公式，通过二次开发程序实现船舶流场进口处流速的时空变化，以水的体积分数为变量，建立水与空气之间的组分输运方程，最后求解船舶流场及组分输运方程。本发明通过水动力学的轨圆运动理论实现数值兴波，能够计算波浪条件下的船舶水动力系数，为船舶水动力性能及耐波性的评估提供支持；本发明的技术方案是在理论分析的基础上提出的，不受船舶类型的限制，所以本发明适用于任意一种类型的水面船舶。

主权项

1.一种用于船舶数值水池的高效兴波方法，其特征在于，它包括以下步骤：S1、确定兴波流速公式：根据轨圆运动理论确定船舶流场进口的兴波流速的计算公式；S2、编程实现流场进口流速时空变化：对兴波流速公式进行坐标化改造，得到表征流场进口流速的时空变化规律的公式，再通过CFD软件中的二次开发程序将该公式改写成代码形式，然后将该代码进行编译形成可执行程序，并在CFD软件中加载该程序以设定流场的速度进口边界条件；S3、建立基于水体积分数的组分输运方程：以水的体积分数为变量，根据流体力学理论中的雷诺输运定理，构建水与空气之间的组分输运方程；S4、求解船舶流场及组分输运方程；S5、提取波浪面及计算船舶水动力系数：将计算结果导入CFD软件中提取波浪面，并提取船舶表面的流体压力和粘性剪切力，通过数值积分的方式计算船舶水动力值，然后根据相关水动力理论即可计算得到船舶的水动力系数值。