附体对船尾伴流场影响的数值研究

"该研究主要关注附体对船尾伴流场的影响，通过数值方法进行粘性流场的计算分析，旨在理解附体与主船体间的相互干扰，并探究船体尾部流动特性。研究中利用AUTO-CAD绘制船体和附体的各个剖面，然后在FLUENT的GAMBIT前处理器中进行联合建模，采用NURBS曲线拟合以创建光滑的几何模型。计算内容包括不同半径处的轴向、周向和径向速度的分布，以及不同傅汝德数下的伴流变化。结果表明附体的存在导致桨盘面伴流分布不均匀，且计算结果与试验数据吻合度高，验证了数值模拟方法的有效性。" 这篇论文是工程技术领域的，属于船舶工程的研究，具体涉及的是船舶在水中的流动动力学问题。论文的核心在于研究附体（如舵、螺旋桨等）对船尾伴流场的影响，这关系到船舶的航行效率、推力分布以及水动力性能。作者使用了计算流体动力学（CFD）技术，这是一种通过数值模拟来解决流体力学问题的方法。 在数学建模阶段，研究人员利用了AUTO-CAD软件绘制船舶和附体的三维几何形状，然后导入到FLUENT的GAMBIT前处理器中进行网格划分和模型构建。非均匀有理B样条（NURBS）是一种强大的曲线和曲面建模工具，用于创建精确的船舶和附体表面模型，这对于模拟流场的复杂边界条件至关重要。 计算结果包括了带附体船舶与裸船体（无附体）在桨盘面上不同半径位置的轴向、周向和径向速度的分布，以及这些速度在径向上的变化趋势。傅汝德数（Froude Number）是一个无量纲参数，常用来比较不同尺度下流体运动的相似性，本研究中通过改变傅汝德数，分析了不同工况下伴流的变化。 通过对计算结果的分析，作者发现附体确实对船尾伴流场产生了显著影响，导致了伴流分布的不均匀，这可能会影响船舶的操纵性和稳定性。同时，由于计算结果与实验数据的匹配度较高，证明了所采用的数值模拟方法在研究船舶水动力特性方面的准确性，为未来的设计和优化提供了有价值的参考工具。 关键词涵盖了“附体”、“桨盘面”、“伴流”、“CFD”和“数值模拟”，强调了研究的关键元素和技术手段。这项工作对于深入理解船舶在水中的流动行为，优化设计，提高航行效率具有重要的理论和实践意义。