fluent算例-船舶航行

目录一、问题描述 1二、建立模型 22.1 创建船体附近流域 22.2 确定边界条件，4三、用 fluent 进行求解计算 43.1 导入并检查网格 43.2 设置求解器参数 53.3 设置流体属性，选定空气和水 63.4 设置基本项和第一相 63.5 设置操作环境 63.6 设置边界条件 63.7 设置求解方法 73.8 流场初始化 73.9 定义初始空气区域 83.10 查看船体的初始湿面积 83.11 设置残差监视器以与升、阻力监视器 83.12 求解计算 83.13 升力报告 103.14 计算成果图 10四、第一次调整水线 12五、根据水线调整进行第二次建模 13六、对二次模型进行计算求解136.1 升力报告 136.2 计算成果图 136.3 计算结果分析 15七、第二次调整水线 15八、根据水线调整进行第三次建模 16九、对三次模型进行求解计算 16一、问题描述一艘假想船，设船体高 H=2m，船底长 L=10m，船艏与水平线夹角 α=45º；CFD 计算基础课程homeworkfluent船头装有a=1m 的压浪板，压浪板和水线的夹角为 β=30º。见图 1.1。若船体单位宽度上重为 G=mg=17.5*103*9.81kg 并以速度 V=18km/h=5m/s 均速行驶在平静的河水里，试讨论此船舶的行驶过程和行驶阻力。见图 1.1分析（1） 这应该是一个三维流动问题，为简化计算，采纳二维模型。即假设船体无限宽，忽略船体侧面对流动的影响。（2） 这是一个紊流流动问题，由于船体结构较复杂，必定引起紊流流动。（3） 这是一个气、液两相流问题，船体上部为空气，下部为水。船舶在航行过程中必定引起水与空气之间的相互作用，并产生波浪。（4） 在仿真计算过程中，气液交界面的变化是一个逐渐趋于稳定状态的过程，故应该采纳非稳定的计算方法。（5） 在船舶行驶过程中会对船体产生动升力，必定会引起船体的上下运动，并且影响船体的行驶阻力。（6） 船舶行驶过程中，在铅直方向有水的静浮力 Ff和动升力 Fd，由力的平衡可得，二者之和应等于船舶质量 G。假设静浮力 Ff为船舶质量的 60%，即，由于浮力等于船舶排开水的质量，故有得到初始水线为 h=1.0m。假设船舶行驶过程中的静浮力不变，若计算得到船体动升力为，则船舶处于平衡状态，计算完毕。（7） 流动区域的设置。见图 1.2a) 设水线下水深为 L，水下边界为固壁。b) 水线上面流域为 2L 高，初始为空气。c) 船舶前面流域沿流动方向长为 3L。d) 船舶后部流域沿流动方向距离为 5L。e) 船舶附近设置一个较小区域，便于对船体附近网格加密，以与...