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船舶力学2025年第02期:吃水对运输船碎冰阻力性能影响研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙海素;倪轩;徐明彩;张雨新;张卓;倪宝玉;

单位:哈尔滨工程大学;上海船舶研究设计院;中国舰船研究设计中心;

摘要:本文针对一型实际建造的碎冰区运输船,基于STAR-CCM+软件,采用CFD-DEM数值模拟方法,模拟其在碎冰航道中的航行过程,开展不同吃水工况对船舶阻力性能影响的研究。此外,利用CFD方法求解船与水的相互作用,DEM方法则被用于建立碎冰颗粒数值模型,对船-冰碰撞现象以及冰阻力性能进行数值模拟。结果表明:数值模拟的碎冰颗粒分布形态与汉堡冰水池试验现象相吻合,总阻力数值预报结果与汉堡冰水池试验结果差异较小,明显优于FSICR经验公式的预报精度,验证了该方法的可靠性;整船冰阻力随着吃水的降低未呈现单调下降趋势,在达到特定吃水时,整船冰阻力会显著上升;浅吃水时,尾倾变化对整船冰阻力影响较小,但对船体首部、两侧、尾部和底部四个区域所受冰阻力占比影响较大。

关键词:碎冰;;运输船;;阻力性能;;数值模拟;;冰池试验

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52192693;52192690;51979051;51979056;U20A20327)