【摘 要】
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船舶线型优化是改善船舶阻力性能、提高运行经济的关键环节。在常规船舶的设计过程中,阻力性能的预报通常是由船模试验来确定的。如果船体线型不能满足阻力的要求,一般根据经
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船舶线型优化是改善船舶阻力性能、提高运行经济的关键环节。在常规船舶的设计过程中,阻力性能的预报通常是由船模试验来确定的。如果船体线型不能满足阻力的要求,一般根据经验修改并且重复做船模试验,直到得到一个满足要求的船体线型。这种线型优化的过程叫做“手工优化”。另外一种船体线型优化方法是把CFD模拟和数学优化方法结合起来组成一个优化系统,在给定的限制条件下自动找出性能最优的船体线型,整个过程不需要人工干预,这个系统称为“自动优化”。本研究尝试利用OPTIMUS5.2将GAMBIT2.3.16及FLUENT6.3.26中的计算过程集成起来,将线型修改、阻力CFD模拟、设计空间探索优化等流程整合在一起,创建一个基于设计空间探索的“自动优化”平台。将此平台应用于美国海军潜艇模型DTRC Model 5470艏部线型的优化,采用RANS方程, RNG k ?ε湍流模式求解潜艇三维定常粘性流场,对潜艇阻力性能进行分析,应用试验设计方法来减少计算次数,建立响应面模型在全设计空间寻找最优解,得出了一个阻力性能最优的艏部线型方案。经过模型拖曳试验结果验证,证明了该种“自动优化”方法的可行性与有效性,为今后的船舶线型“自动优化”平台建设打下了基础。
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