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查洁法结合RANS方程的滑行艇阻力计算方法 被引量:9

Study on Method to Calculate Resistance of Planing Crafts by Combination of "ЦАГИ" Method and RANSE
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摘要 针对雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程结合流体积法(VOF)计算滑行艇阻力耗时较长、现有滑行艇阻力估算公式精度较低且适用范围有限,提出了一种查洁法结合RANS方程的滑行艇阻力计算方法.通过求解艇体平衡方程,迭代求出艇体航态,动态计及升沉和纵倾角对艇体流场和阻力计算的影响.对于艇体航态变化显著时的阻力计算(体积傅氏数F>1.5),先采用查洁法估算初始纵倾角,再求解RANS方程可大幅提高计算效率.采用该方法计算了现代滑行艇模型4667-1和SM5的阻力、升沉和纵倾角,并与试验结果对比.结果表明:0.26≤F≤6.03,阻力计算值与试验值误差小于7%,升沉和纵倾角计算值与试验值吻合良好,从而验证了所提出的计算方法有效性. Considering the shortage of RANSE & VOF method and semi-empirical methods for resistance calculating of planing crafts, a new hydrodynamic equilibrium method, which takes the influence of dy- namic sinkage and trim into account, was presented by combination of them. The sinkage and trim are computed by equating the vertical force and pitching moment to the hydrodynamic restoring force and mo- ment. To improve the efficiency, the initial attitudes of planing crafts is provided by ""ЦAГИ" method when Fv F△〉1.5. The present method is found to be efficient in calculating the flow field, resistance, sink- age and trim of planing crafts, and validated by the 4667-1 and SM5 hull model test data. In a wide range of volume Froude numbers from 0.26 to 6.03, the resistance prediction error is below 7% with a good ac- cordance of sinkage and trim prediction.
出处 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1223-1229,共7页 Journal of Shanghai Jiaotong University
基金 国家自然科学基金资助项目(50879090) 探索研究项目(7131005)
关键词 滑行艇 查洁法 雷诺平均Navier—Stokes方程 动态平衡法 黏性兴波流场 阻力 升沉 纵倾角 planing craft ЦAГИ method reynolds-averaged Naiver-Stokes (RANS) equations hydrody- namic equilibrium method viscous wave-making flow field resistance dynamic sinkage trim
  • 相关文献

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共引文献55

同被引文献51

引证文献9

二级引证文献37

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