第34卷第1期 2011年6月
上海船舶运输科学研究所学报
JOURNAL OF SHANGHAI SHIP AND SHIPPING RESEARCH INSTITUTE
文章编号：1674-5949(2011)01-0008-07
某集装箱船伴流场的CFD计算策略分析
黄家彬，陈昌运，陈霞萍
（上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验室，上海200135）
Vol. 34 No. 1 Jun.2011
摘要：以某集装箱船为研究对象，从网格划分、满流模型、VOF方程的时间离散格式及自由面是否计及等4方面对其进行了船部轴向伴流场的数值计算策略分析，计算得到不同因素影响下的轴向伴流的周向分布图、等值线图以及桨盘面处的平均伴流分数，并将各计算结果与伴流试验结果进行比对。对于该船型，在计算舰部伴流场时，宜
采用SSTk-@模型，在考虑黏性自由面条件下选用显式VOF法，并适当增加船船至浆盘面区域的网格数量。关健词：集装箱船；伴流场；计算流体力学；计算策略
中图分类号：U661.31
文献标码：A
AnalysisofCFDComputingStrategyforaContainerShip'sWakeField
HUANGJiabin，CHENChangyun，CHENXiaping(National KeyLaboratoryin TechnologySafety of Navigation;
Shanghai Ship and Shipping Research Institute,Shanghai 200135,China)
Abstract: With a container ship as the example, analysis of computing strategy for numerical simulation of wake field is carried out in four aspects, mesh generation method, turbulence models, considering free-surface or not, and time discretion scheme of VOF equation. Circumferential distributions of axial wake components, the contours of axial wake components and the mean wake fractions on propeller disc for mentioned variations are obtained. All the computed results are compared with experimental data. For the example ship form, adoption of SSTk-wmodel, explicit scheme for VOF equation in consideration of viscous free surface, and appropriate increase in the grid number in the area from stern to propeller disc will be a suitable computing strate-gy for ship's wake field.
Key words: container ship; wake field; computational fluid dynamics; computing strategy 0引言
随着CFD(ComputationalFluidDynamics，计算流体力学）技术不断应用于船舶工程领域，人们越来越关注CFD计算结果的可信程度。由于CFD是一门极其复杂的学科，其计算结果受到诸多因素影响，因此，有必要从各个因素人手对CFD的求解策略进行系统性研究。
船后伴流场在船舶推进性能研究中具有重要地位。螺旋浆工作区域的伴流峰值、伴流平均值大小、流场均匀性及其速度梯度变化等将直接关系到设计螺旋浆与主机功率-转速匹配、空泡和激振等问题。如何准确获得船后伴流场分布以及伴流分数大小，历来是船舶快速性研究人员密切关注并须着力解决的问题。
当前，运用CFD技术求解船舰流场已成为一种新的方法。文中对某集装箱船进行了4个方面的伴流场数值计算分析，得出关于该船型伴流场计算策略选择的一些结论。
收稿日期：2011-01-03
作者简介：黄家彬（1984-)，男，浙江省诸暨市人，助理工程师，硕士，主要从事船舶快速性研究。万方数据