碎冰环境下通气航行体出水流场演化及载荷特性研究

作     者：张松 林威 孙铁志 段金雄 ZHANG Song;LIN Wei;SUN Tiezhi;DUAN Jinxiong

作者机构：大连理工大学船舶工程学院大连116081 

出 版 物：《中国造船》 (Shipbuilding of China)

年 卷 期：2024年第65卷第2期

页      面：155-166页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：基础科研项目(JCKY2022110C018) 国家自然科学基金项目(52071062) 

主　　题：航行体出水 碎冰环境 流场演化 载荷特性 

摘      要：为探究碎冰对水下航行体出水过程的影响,基于计算流体动力学方法,结合重叠网格技术和接触耦合算法,建立了水下航行体与冰-水混合物相互作用的数值模型。考虑航行体与海冰的碰撞作用,对航行体穿越冰-水混合物的出水过程开展数值模拟,并与已有的试验数据进行对比,验证了该方法的合理性。基于建立的数值计算方法,开展了有碎冰和无碎冰工况下航行体出水过程中的运动特性和流场演化研究。研究表明,碎冰的存在使流场演化更加剧烈,改变了通气空泡的演化过程和溃灭形式,航行体的运动特性和表面载荷演化与碎冰的关联较为密切。