轴支架双桨船附体阻力尺度效应数值分析

韦红刚 詹明珠 冯 毅 孟 阳 于 海

（1.上海市船舶工程重点实验室 上海200011；2.中国船舶及海洋工程设计研究院 上海2000113.上海船舶研究设计院 上海201203）

引 言

安装于水线以下船体表面的附属体（如侧推孔、舵、减摇鳍、轴包套、轴及轴支架等）统称为船的附体，由于附体的存在而产生的阻力称为附体阻力［1］。目前比较常见的计算方法是通过全附体与裸船体船模试验所得到的总阻力的差值来确定附体阻力。但由于船模速度低、附体尺度小，故存在较严重的尺度效应［2］。水下附体阻力主要为黏压阻力和摩擦阻力，雷诺数是其尺度效应的重要影响因素。此外，考虑船尾伴流场的尺度效应是非常必要的，历届ITTC会议均十分关注这个问题。第26届ITTC 伴流场尺度效应专门委员会［3］还系统地总结了目前存在的几种换算法。

CFD就是针对目标船型利用计算机进行数值计算，从而得到船舶阻力等的计算方法。CFD是船舶计算流体力学的一个分支，也是船舶流体力学最基本的应用［4］。目前理论上进行实尺度船舶附体数值计算已经成为可能，只是缺乏实船验证数据［5］。

目前国内外已有众多学者对船舶尺度效应开展了相关研究。张恒和詹成胜［6］计算了KCS（KRISO Coutainer Ship；其中： Korea Research Institute for Ships and Ocean Enginearing，KRISO）在不同雷诺数下的阻力值，证明通过改变介质的黏性系数使得不同尺度船舶满足全相似是可行的。陈骞等［7］计算了静水下实尺度船舶不同航速的总阻力，并通过水池试验验证了实尺度模拟、优化的可行性。王展智和熊鹰［8］计算了DTMB5415多种尺度的船舶黏性流场，详细分析了该船轴向伴流场的尺度效应。……