文章标题：基于OpenFOAM的液舱在波浪中运动特性研究

文章作者：王梦, 陈林烽, 孙士艳
关 键 字：液舱晃荡;层流;耦合运动;OpenFOAM;非线性
文章摘要：当船舱内部分别载有水和冰时，每个水质点具有不同的加速度，而所有冰质点具有相同的加速度，这将导致相同质量水舱和冰舱具有完全不同的运动特性。基于开源软件OpenFOAM模拟二维液舱和冰舱在波浪中的运动过程，通过将载水舱与含有等质量冰的载冰舱的计算结果进行比较，研究液舱内水运动对于液舱运动特性的影响。建立以N-S方程和连续性方程为控制方程的计算模型，采用有限体积法（FVM）离散控制方程，采用流体体积法（VOF）捕捉自由液面，采用动网格技术处理物体运动所导致的网格变形。研究舱内水或冰，外部波浪与液舱的相互作用，分析三者之间的耦合作用机理。研究发现，相同质量的水和冰发生状态转化以后固有频率发生了显著的变化，因此船舱固有频率和波浪频率的相对关系发生变化，进而影响载水舱和载冰舱的运动幅值。