文章标题：基于CFD的大型船舶液舱晃荡研究

文章作者：吴江涛^1,3, 陈作钢^1,2,3
关 键 字：液舱晃荡;对称液舱布置;横摇激励;隔板
文章摘要：本文基于黏性流理论，结合VOF方法进行了大型船舶液舱晃荡及制荡问题的数值研究。首先，证明了液舱纵向尺度对于横向晃荡的影响很小，可以用二维模型替代三维模型进行计算以提高效率，且对于特殊的对称液舱布置形式，40%载液率下施加一定周期的外部横摇激励，舷侧舱壁处的液舱晃荡更为剧烈；其次，完成了不同激励周期下的数值计算，结果表明激励周期在1～1.3倍液舱一阶固有周期范围内时液舱晃荡较为剧烈，其中一阶共振时两舱壁处波面升高及受力均达到最大值。此外，研究了不同隔板形式对制荡的影响，发现相同面积下垂向单隔板制荡作用较垂向双隔板和横向双隔板更为优越。最后，进行了实际尺度下的数值模拟，通过结果对比可知，模型尺度下计算得到的各隔板制荡作用弱于实际尺度下的模拟结果，存在一定的“安全裕量”，验证了运用相似理论研究液舱晃荡的可行性。