受损船水动力性能研究现状

虞波

摘要当船舶运行受损之后，其水动力性能将受到严重的影响，并因此不能够同正常船舶一样稳定航行。为了减少水域污染、提升船舶上人员的财产安全，国内外也对受损船的水动力性能非常重视，并在近年来积极开展了相关实验的研究。在本文中，将就受损船水动力性能研究现状进行一定的研究。

关键词：受损船；水动力性能；研究现状；

1引言

在海运当中，因船舶海难事故发生造成的损失非常巨大，在损失发生的情况下，也使得人们不断对船舶性能的操纵性、强度、耐波性以及稳定性进行研究，以此对受损船舶进水以及航行行为理解程度的加深，在对受损船倾覆沉没机理进行研究的基础上积极探寻水动力计算方法以及受损船倾覆影响因素的研究。当船舶受损之后，其在水动力性能方面将产生非常大的变化，在该种情况下，对受损船操纵性、耐波性以及动稳性等水动力性能的研究则成为了非常重要的一项课题。近年来，实验流体动力学以及计算流体学技术在船舶水动力研究当中得到了较多的应用，为船舶水动力相关问题的研究提供了新的工具，对于受损船操纵性、耐波性以及稳定性的研究也具有了十分积极的促进作用。在国外，已经形成了较多的研究成果，不仅方法具有了较为成熟以及先进的特征，也已经形成了一定的计算方式以及稳性衡准规则。通过这部分研究的了解，对于未来水动力工作的开展具有十分积极的意义。

2国内外水动力研究概述

2.1国外研究

对于国外来说，其主要的研究内容有：第一，受损船舶动力模型。通过非线性传播自由度运动耐波性模型，同时对船舶运动姿态、飘移等能够随时间变化的因素进行考虑；第二，水进入留出模型。即在恶劣海况下，多个分仓进水晃荡情况的考虑，在此基础上对受损残存能力的影响进行研究；第三，破舱进水同运动影响。在船舶破舱进水情况下，其同船舶运动可以说具有着十分密切的关系，即通过数学模型的建立进行研究。

2.2国内研究

在国内，学者在船舶水动力研究当中更多的将精力集中在完整的船水动力研究当中，并通过CFD方式的应用获得了一定的成就，而在整体角度上，同国际先进水平间还存在着一定的落后情况，在受损船水动力研究方面相对较少，一般集中在破舱稳性研究方面，并基本同国际研究保持同步。

3国内外研究现状分析

就目前国内外关于受损船水动力研究情况的分析，则可以了解到以下方面：第一，在受损船水动力研究方面，国外目前处于领先地位。就受损船动稳性研究方面，国内外目前研究水平基本类似，所存在的差距并不大，而在耐波性以及操纵性研究方面，却具有着较大的差距，尤其是欧洲国家目前处于研究前列，即我国在受损船水动力总体研究方面，同国外现今国家相比还具有着较大的差距；第二，受损船操纵性研究相对较小。对于国外来说，其在研究过程中主要是针对受损船的耐波性方面进行研究，而在操纵性研究方面还较小，同受损船耐波性以及破舱稳性方面的研究还具有着较大的差距，而在船舶操纵性暂行标准实施的情况下，也使得整个造船行业对船舶操作性具有了更高的重视，在该种情况下，虽然在完整船舶操纵水动力方面具有较大的研究进展，但在受损船操纵性方面的研究还非常少；第三，数据研究同试验结果之间在吻合度方面存在不足。在国外，其在对受损船水动力进行研究时，一般使用的是数值模拟同模拟试验相结合的方式进行研究，有的仅仅应用在研究层面。而对于船舶来说，其在运动以及破舱进水方面都具有较高的复杂水平，并因此使数值模拟结果同试验结果间在吻合度方面表现的不是很好；第四，CFD计算已经成为了目前开展船舶水动力研究的有效手段。在现今计算机技术不断发展、不同数据方法得到积极应用以及开发的情况下，CFD在热传输以及流动数值研究方面也在不断发展，在具有更为强大、全面功能的基础上使基于CFD数值计算方式逐渐具有了更为重要的应用价值，同试验方法逐渐具有了同等的研究地位。通过CFD技术的研究，可以说为我们船舶水动力研究活动的开展实现了新途径的开辟，且同模型试验方式具有着相辅相成的特征，在船舶水动力预报、优化以及性能分析等工作当中具有着非常重要的作用。而对于该方式来说，其在船舶操纵性方法预报优劣方面也可以根据预报的经济性以及准确性进行评判。在国际操纵性技术委员会中，其也对目前不同类型操纵预报方式的经济性以及有效性进行了评估，对于基于RAND方程的约束模试验以及粘性流方法来说，两者在预报精度方面都具有较高的水平，且在经济性方面存在的差异不大，而对于基于RANS粘性流方式来说，其则具有着自航模试验方式所不具有的优点，不仅能够对环境设置以及模型参数因素的修改进行实现，且能够在以较为准确方式实现复杂流动形态捕捉的基础上更为便利的实现流场性的获得。由此可知，在现今计算机技术水平不断提升的情况下，CFD技术也更加成熟，并使其能够为受损船舶水动力计算工作的开展提供更为有效的方式，同时，RANS方式在船舶运动水动力粘性数据模拟方面也具有了更为容易的特征，也是其他方式无法比拟的。而从综合角度看来，虽然基于EFD以及CFD的方式对受损船水动力情况进行研究工作已经受到了更多的重视，但对于受损船来说，其在破舱进水方式、仓内水流动以及复杂流场方面都具有非现象的特征，在实际情况下，则很难对数学模型进行建立，并因此对理论研究活动的开展带来了较多的困难，在未来工作开展中，对于操作水动力的研究依然具有较多的困难，需要在工作当中积极探索。

4结束语

在现今船舶工程领域当中，受损船水动力性能研究已经成为了非常重要的研究课题。在上文中，我们对国内外受损船水动力性能研究现状进行了一定的研究，在未来研究当中，需要我国相关人员能够认识到同国外差距，通过积极创新方式的应用不断提升研究水平。

参考文献

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