ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СУДНА В ЗАДАЧАХ УПРАВЛЯЕМОСТИ И КАЧКИ

摘要

Объект и цель научной работы. Приводятся результаты решения некоторых задач динамики судна с использованием методов вычислительной гидродинамики: самоходное движение танкера KVLCC2 и изменение положения контейнеровоза S175 под волновой нагрузкой. Целью работы является демонстрация уровня готовности технологии численного моделирования для данного класса задач.Материалы И методы. Характеристики течения вязкой жидкости вокруг моделей судов находятся из решения методом контрольного объема нестационарных уравнений Рейнольдса, замкнутых моделью турбулентности. Моделирование двухфазного течения вода/воздух осуществляется с использованием метода Volume of Fluid (VOF). Выполняется решение системы уравнений динамики твердого тела, движущегося с 6 степенями свободы.Основные результаты. Для задач входа судна в циркуляцию и качки судна на регулярном волнении при различных курсовых углах волны получено хорошее согласование результатов численного моделирования с экспериментальными данными. Проведенные работы показали, что современное состояние численных методов и суперкомпьютерной техники позволяет с достаточной для инженерных задач точностью прогнозировать характеристики динамики объектов морской техники.Заключение. Современный уровень развития вычислительной техники и технологий численного моделирования позволяет сократить объем экспериментальных исследований, а в тех случаях, когда экспериментальные исследования по-прежнему необходимы, существенно их дополнить. Кроме того, численное моделирование может быть выполнено непосредственно для объекта натурных размеров, находящегося в натурных условиях с учетом реальных свойств среды.