star-ccm電子版在船舶中的應(yīng)用vof與6dof

1、STAR-CCM+在船舶中的應(yīng)用（VOF與6-DOF）簡小文西迪阿特信息科技（上海）有限公司 DFBI-Dynamic Fluid-Body Interaction第一部分STAR-CCM+VOF/6-DOF模型簡介基礎(chǔ)理論STAR-CCM+VOF/6-DOF在船舶工業(yè)中的應(yīng)用案例 實(shí)例簡介（6-DOF船體分析）1.STAR-CCM+VOF/6-DOF模型簡介STAR-CCM+集成了COMET在VOF方面的優(yōu)秀傳統(tǒng)，擁有強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢。提供多種離散格式。（HRIC、UD以及混合離散格式）2.基礎(chǔ)理論(1/4)VOF基本方程假設(shè)在控制單元中各非混合相之間具有相同壓力、速度、溫度場，共用一套求解方程

2、。其中和分別代表i相的密度、分子粘度和比熱2.基礎(chǔ)理論(2/4)組分守恒方程其中為源項(xiàng)和分別為速度和grid速度2.基礎(chǔ)理論(3/4)What is 6-DOF?平動(dòng)方向3個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)方向3個(gè)自由度M物體質(zhì)量；v速度；f阻力 旋轉(zhuǎn)角速度；M轉(zhuǎn)動(dòng)慣量張量2.基礎(chǔ)理論(4/4)波形函數(shù)3.VOF/6-DOF在船舶工業(yè)中的應(yīng)用VOF應(yīng)用船體阻力預(yù)測船體負(fù)荷預(yù)測船體形狀的優(yōu)化推進(jìn)器的模擬燃料箱晃動(dòng)的模擬6-DOF應(yīng)用船體前后擺動(dòng)模擬螺旋槳的模擬Drop test模擬賽艇運(yùn)動(dòng)模擬3.1.VOF方面應(yīng)用VOF應(yīng)用船體阻力預(yù)測船體負(fù)荷預(yù)測船體形狀的優(yōu)化推進(jìn)器的模擬燃料箱晃動(dòng)的模擬3.1.1.船體阻力計(jì)算值與

3、船模試驗(yàn)測試值基本吻合3.1.2.負(fù)荷的預(yù)測通過得到船體壓力分布，計(jì)算出儲(chǔ)備浮力大小，達(dá)到預(yù)測負(fù)載的目的。從而避免船在波浪中行駛時(shí)，由于負(fù)載過大，導(dǎo)致儲(chǔ)備浮力不足，引起沉船等。鈍體流動(dòng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)SRI(斯坦福大學(xué))數(shù)值計(jì)算 TUHH（漢堡大學(xué) ）船尾波浪3.1.3.波形高度預(yù)測盲測結(jié)果波浪曲線對比點(diǎn)線漢堡大學(xué)模擬結(jié)果實(shí)線為為東京船舶研究所試驗(yàn)結(jié)果3.1.3.波形高度預(yù)測3.1.3.波形高度預(yù)測在一定沖擊下，不同船體形狀下，波浪效果分析3.1.4.船體形狀優(yōu)化浸濕葉片表面壓力分布3.1.5.表面螺旋槳的模擬CD-adapco STAR-CCM+軟件的移動(dòng)網(wǎng)格和VOF技術(shù)，為表面螺旋槳模擬提供了一個(gè)

4、很好的平臺(tái)。表面漿動(dòng)態(tài)過程模擬表面漿分析表面漿推力系數(shù)關(guān)系曲線(courtesy of Rolla SP Propellers SA) 3.1.5.表面螺旋槳的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果對比3.1.6.晃動(dòng)模擬應(yīng)用：燃料箱設(shè)計(jì)等3.2.6-DOF應(yīng)用6-DOF應(yīng)用船體姿態(tài)模擬螺旋槳的模擬Drop test模擬賽艇運(yùn)動(dòng)模擬3.2.1.船體姿態(tài)模擬.with 6 DOF Modeling3.2.2.螺旋槳的模擬在尾鰭和推進(jìn)器作用下，潛艇運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的模擬3.2.2.螺旋槳的模擬3.2.3.drop-test模擬方形的小容器（自身密度為80%的水的密度)里面裝一定量的水，以一定的角度落入到平靜的水面過程模擬。3.2.4.賽艇模擬第二部分：實(shí)例簡介（6-DOF船體分析）運(yùn)動(dòng)模型的選擇建立6-DOF坐標(biāo)系6-DOF body屬性設(shè)定自由度選擇結(jié)果4.1.選擇運(yùn)動(dòng)模型4.1.選擇運(yùn)動(dòng)模型4.1.選擇運(yùn)動(dòng)模型4.2.建立6-DOF坐標(biāo)系4.3. 6-D