体现边界层网格尺度的主要参数为壁面y+值。为了研究边界层网格尺度在高效舵水动力计算中的影响,在网格数量无关性检查的基础上,针对几种典型的y+值,应用Standard k-ε湍流模型对一种新型随边扭曲高效舵进行水动力计算,将预报值与模型试验结果进行对比分析。结果表明,不同的壁面初始y+值得到的结果有一定差异,综合来看,当壁面初始y+值取在30时得到的计算结果与模型试验吻合度最好。
Nondimensional wall distance y plus is the main parameter of boundary layer grid. In order to investigate the impact of boundary layer grid scale in hydrodynamic performance computation of high effectiveness rudder, the computational fluid dynamics method was adopted to predict the hydrodynamic performance of a high effectiveness twisted rudder by several typical y plus value and the standard k-ε model based on the mesh independence analysis. The numerical results were compared with physical experiment,which indicate that the numerical results exist differences among the different y plus value. The results could meet the satisfaction when the initial y plus value is about 30.
2020,42(2): 25-28 收稿日期:2019-01-24
DOI:10.3404/j.issn.1672-7649.2020.02.004
分类号:U661.1
基金项目:工信部高技术船舶科研项目(工信部联装[2016]547号)
作者简介:李邦华(1992-),男,硕士,工程师,主要从事船舶总体和结构设计工作
参考文献:
[1] 朱旭东. 湍流模型的比较、改进和应用[D]. 南京:南京航空航天大学, 2005.
[2] 资丹, 王福军, 陶然, 等. 边界层网格尺度对泵站流场计算结果影响研究[J]. 水利学报, 2016, 47(2):139-149
[3] 杜云龙, 陈伟民, 董国祥. 典型油船船模静水阻力CFD计算策略探讨[J]. 江苏科技大学学报(自然科学版), 2017, 31(5):661-665
[4] 熊超强. 低阻力汽车外流场的数值模拟及其误差分析[D]. 广州:华南理工大学, 2012.
[5] JIALUN Liu1, ROBERT Hekkenberg et al. Mesh properties for RANS Simulations of aerofoil-shape rudder hydrodynamics[C]//10th International Workshop on Ship and Marine Hydrodynamics, 2017,.
[6] VAN Nguyen, T., IKEDA, Y. Hydrodynamic characteristic of rudder sections with high lift force[J]. Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers, 2013(19):403-406
[7] 赖晨光, 王擎宇, 付中正. 基于湍流模型与边界层网格策略的汽车外流场数值计算精度分析[C]//中国汽车工程学会汽车空气动力学分会, 2017.
[8] LAUNDER B E, SPALDING D B. Lectures in Mathematical Models of Turbulence[M]. London:Academic Press, 1972.
[9] 罗天, 万德成. 基于CFD的船舶横摇数值模拟与粘性效应分析[J]. 中国舰船研究, 2017, 12(2):1-11, 48
[10] 苏绍娟, 介推, 王天霖, 等. 基于CFD与三因次法结合的低速多用途船的阻力预报[J]. 舰船科学技术, 2017, 39(4):59-63
[11] 丁江明, 江佳炳, 秦江涛, 等. 高速滑行艇阻力性能RANS计算中网格影响因素[J/OL]. 哈尔滨工程大学学报, 2019(6):1-7[2019-01-21].