为什么船舶水动力学仿真很重要
船体形状是影响燃油消耗与排放的最重要单一因素。传统拖曳水池试验费用高、耗时长,限制了可评估的设计方案数量。CFD 仿真让船舶设计师能够以数字化方式探索数十种船型,在制作实体模型前预测阻力与波浪形态。
压差阻力
船体形状使船首与船尾之间产生压力差。优化船型可降低这一主要阻力分量。
摩擦阻力
水沿湿表面流动时产生剪切应力。湿表面积与边界层发展决定这一阻力分量。
兴波阻力
运动船体将能量传递给其产生的表面波系。在较高弗劳德数下,这一分量占主导地位,对航速优化至关重要。
OpenFOAM开源 CFD 求解器
VOF流体体积法自由表面方法
k-omega SST行业标准湍流模型
三步预测船体阻力
1
上传船体几何模型
导入 STL 船体模型,支持单体船、双体船与滑行艇几何模型。
2
设置运行工况
定义航速、吃水与纵倾。计算域、网格与边界条件将自动配置。
3
分析结果
可视化压力分布、自由表面高度与尾流场,提取完整的阻力分量分析。
阻力分解与仿真设置
结果将船体总阻力分解为各物理分量,帮助您了解阻力来源并制定减阻措施。
阻力分量
| 分量 | 系数 | 说明 |
|---|---|---|
| 压差阻力 | Cp | 与形状有关的压力阻力 |
| 摩擦阻力 | Cf | 湿表面上的黏性剪切 |
| 兴波阻力 | Cw | 传递至表面波系的能量损失 |
| 总阻力 | CT | 所有分量之和 |
| 有效功率 | PE | RT x Vs |
默认仿真参数
| 参数 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 求解器 | interFoam | 两相 VOF 求解器 |
| 湍流 | k-omega SST | RANS,壁面解析 |
| 自由表面 | VOF | 采用 MULES 的流体体积法 |
| 时间离散格式 | 二阶隐式 | 后向差分 |
| 网格 | 以六面体为主 | 采用局部加密区域的 snappyHexMesh |
为什么选择 dicehub 开展船舶水动力学仿真
基于云端
无需工作站或许可费用,直接在浏览器中使用可扩展的云端 HPC 基础设施运行船体仿真。
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在云端 HPC 上同时评估多个航速或设计方案,数小时即可获得完整阻力曲线,无需等待数周。
详细报告
自动生成阻力分量分析、波浪形态可视化与压力分布图。
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与团队共享船体项目,实时共同审阅结果,就像用于仿真的 Google Docs。
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只为实际使用的计算资源付费,无订阅费或前期许可费。