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64箱內河集裝箱船船模-15°回轉實驗仿真值與實驗值的比較 64箱內河集裝箱船船模-20°/-20°Z形實驗仿真值與實驗值的比較 04 總結 在未來的研究中，可以進一步完善本文中的操縱運動模型。

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但是，這種節能效果并不完全適用于整個速度范圍，水池試驗表明：傅汝德數較低時，尾壓浪板的船模數據不佳，當尾板或尾壓浪板浸沒深度增大時，功率損失增加。2005年研究表明，尾壓浪板在低速時阻力性能不佳歸因于其垂向位置。船模試驗記錄了低速時的流體數據，流線譜表明與無尾壓浪板條件相比，浸沒較深的尾壓浪板常會增加與船軸相反的渦系。

2017年，Javad 等 [37] 基于靜水中的模型試驗提出了一種非線性控制方法（即當模型運動方向改變時立即讓 T 型翼和壓浪板的轉角轉到反向最大值，類似于階躍控制），并將其與采用縱搖角速度信號、垂蕩速度信號控制 T 型翼和艉壓浪板的擺角時船模在規則波上的運動進行對比，試驗結果發現，采用非線性控制具有更好的減搖效果，并且采用垂蕩速度控制附體擺角更有利于控制船模的垂蕩位移；相應的，采用縱搖角速度控制附體擺角更適合減少船模的縱搖響應

Shipflow是一款性能優越的船舶流體力學分析專用軟件（數字化船模水池），適于民船和軍船的各種水動力特性研究，能夠分析波浪模式、空間流線和波浪增阻、航行下沉和縱傾、粘性阻力、興波阻力、誘導阻力、升力以及螺旋漿效率等船體特性參數。

船舶水動力 以KRISO集裝箱船（KCS）模型為研究對象，該模型尺度的船模曾被用于很多實驗，便于驗證仿真的準確性。船型主要參數見表1。 表1：KCS船模主要參數 船舶靜水模擬采用雷諾平均法（RANS）求解，VOF法描述自由液面，和 k-w SST湍流模型。

（1）控制方程 對于三維定常、不可壓縮的黏性流場，流體滿足連續性方程和動量守恒方程： （2）計算模型及網格劃分 選取 Myring 型回轉體和荷蘭船模試驗水池著名的 No.19A 導管作為研究對象。

船舶CFD技術的長遠目標，是代替船模試驗，為船舶水動力性能設計提供一個較大范圍雷諾數的數值模擬工具。它不僅可以預報各類船舶在靜水中航行時的阻力，以及與推進裝置結合起來的推進性能，它還可以根據風、浪、流等環境載荷，預報實尺度船舶在海浪上的航行性能，包括快速性與波浪失速。 4.

本賽題致力于實現適用于船舶流體CFD軟件的底層迭代算法，以船舶流體力學CFD軟件NaViiX軟件針對某一船模生成的線性代數方程組系數矩陣及右端項作為本次比賽的輸入。“大規模非對稱不定帶寬線性代數方程組求解算法賽”吸引了來自清華大學、中國科學院計算機網絡信息中心、南京大學等高校和科研院所共47支隊伍參賽。 賽事歷時八個月 ，分為初賽及決賽兩個階段 。

船舶CFD技術的長遠目標，是代替船模試驗，為船舶水動力性能設計提供一個較大范圍雷諾數的數值模擬工具。它不僅可以預報各類船舶在靜水中航行時的阻力，以及與推進裝置結合起來的推進性能，它還可以根據風、浪、流等環境載荷，預報實尺度船舶在海浪上的航行性能，包括快速性與波浪失速。 4.

SimForge? ? MarineFlow 操作演示 “我們使用MarineFlow進行 KCS 帶自由面船模阻力計算與流場分析，過去在本地工作站上，一個工況需要20小時，遷移到SimForge?高性能仿真云平臺后，利用大規模CPU資源，計算時間 縮短至3小時，千萬級網格下的仿真操作十分流暢，團隊專家還能在線協同評審結果， 效率提升6

（2）3D打印船模。美國卡德洛克海軍水面作戰中心采用3D打印技術成功打印出美軍醫療船模型，用于測試船上風力氣流的情況，該中心科學家稱3D打印可以提供更快、更精準及更低成本的艦船模型。如果將該技術推廣應用，在相同和相似領域必將產生深遠的影響。　　（3）3D打印螺旋槳。

比如這樣：設計實例：江海直達貨船設計一、設計任務書二、設計特點（略）三、排水量及主尺度確定 母型船資料 排水量估算 主尺度初步確定 重量校核四、總布置草圖五、船型設計及船模試驗（略）

表1總結了C11船模的主要特點。圖2為C11集裝箱船在海況5級條件下首浪中的船舶運動時間序列。以全尺寸船計算，前進速度為20節。在模型測試中，以50赫茲的頻率采樣船舶運動狀態(垂蕩和縱搖)。根據幾何和運動學相似性獲得全尺寸船舶運動數據，并在驗證過程中采用三次樣條插值技術進行每秒兩點采樣。

1.2計算模型及網格劃分本文選取Myring型回轉體和荷蘭船模試驗水池著名的No.19A導管作為研究對象。Myring型回轉體和No.19A導管的幾何外形圖如圖1所示。表1給出了回轉體和導管（組合體）的主要參數。計算域及邊界條件如圖2所示。流體計算域為長方體和組合體之間的區域，長方體的長、寬、高分別為80b，16b和16b。