船舶运动是一个非常复杂的过程,尤其在风浪中。大量事实证明,一艘在静水中航行性能优良的船舶,在波浪中的航行性能并不一定是优良的。因此,研究船舶在波浪上的航行性能具有十分重要的意义。
物理水池试验是目前常用的船舶设计方法,但成本高、效费比低,且存在尺度效应问题。十沣科技研发的基于CFD软件的数值水池已经成为船舶水动力学设计的重要手段。
KVLCC2是三大主力船型(邮轮/散货船/集装箱船)之一。艏摇是船舶操纵性的典型工况,船体将做大幅度6DOF运动,表面波系、水下绕流结构相对复杂,数值仿真难度较大,需要采用嵌套动网格、脱体涡模型等先进算法。
十沣科技采用多面体非结构网格和嵌套动网格算法,QFLUX求解器选用基于SIMPLE方法的不可压求解器,湍流模型采用基于SST k-w的IDDES,水气两相流采用VOF模型;指定船体艏摇运动规律,入口水流速度为0.797m/s,出口指定静压;空间离散格式为2阶迎风、时间格式为1阶隐式Euler(Euler Backward),时间步长取0.001s。通过QFLUX模拟的水动力曲线及平均值与某物理水池试验数据进行对比分析,效果显著且极大的降低了成本。
船舶操纵性关系到其航运安全性和经济性,全球每年20%的海运事故是操纵性问题所导致的。通过十沣科技的工业仿真软件,可实现船舶所受的流体惯性力、流体黏性力、螺旋桨推力、舵力以及波浪的干扰力的模型,实现船舶在多种力综合作用下的运动仿真。只要获得船型参数和海况等资料,就可以在一定精度下仿真出船舶的运动情况。除此之外,十沣科技的仿真系统还可以实时显示模型中的一些参数变化,通过修改船及海浪参数,改变海况,绘制实时运动曲线等。
十沣科技的船舶运动仿真可以帮助我国船舶企业以更快的速度实现创新,交付更加环保的船舶,尽可能降低当前设计和制造流程中的风险,减少低效环节。
十沣科技秉承“全面,专业,便捷,精准,高效”的企业理念,以核心软件为基础,以行业共性需求为牵引,助力中国制造数字化转型和持续性创新,并在流体、结构、行业应用等多方面为用户提供多款仿真软件,倾力打造工业仿真软件“盛宴”。
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