文章标题：开敞及碎冰水域船舶水动力数值预报研究

文章作者：张金龙¹, 张佳宁¹, 李志富², 石玉云³
关 键 字：离散元;密集度;碎冰尺寸;阻力预报;水动力
文章摘要：为了掌握冰水混合环境中航行船舶的载荷特性，选用带有舵的KCS船体模型。基于 RANS 方程数值求解的方法，预报不同网格下船模阻力的大小，验证数值计算的准确性。然后通过离散元法对冰水阻力数值计算，分析船舶-流体-碎冰间耦合特性，确定3个方向上冰载荷的变化规律。分析冰水阻力、冲量、碎冰能量与航速、碎冰尺寸、密集度之间的关系，对比开敞水域和碎冰水域中波面起伏的变化情况。研究表明，数值仿真结果与试验值偏差在0.5%～2.6%之间。碎冰水域较开敞水域波面起伏更小，船模尾部波高大于艏部。冲量、冰水阻力、碎冰能量均随航速、碎冰尺寸、密集度的增大而增大。