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本文选用由韩国海洋与海洋工程研究所(现为MOERI)开发的标准集装箱船型KCS,并做过详尽水池试验的系列船型船模做为计算对象,运用重叠网格技术,通过采用Star-CCM+的RANS求解器,对不同航速时船体下沉及纵倾进行了数值计算;对船舶在浅水中航行的船舶增阻和流场特性进行了数值研究,分析了浅水中船舶在不同航速下的阻力和流场变化规律,对船舶在弯曲航道中的漂移量进行了数值计算;对弯曲航道中流致漂移量与弯道曲率半径,船舶速度,船舶吃水深度,船舶偏航角之间的关系进行了计算。具体工作如下:(1)通过CFD方法对大型集装箱船在浅水中的船体下沉与纵倾进行数值仿真研究,通过数值结果与船模水池试验值的对比,证明了采用的数值方法的准确性和有效性。通过与经验公式对比,在水深吃水比h/d=1.2和h/d=1.5条件下,当航速小于12kn时,可用Hooft公式快速计算预报船舶的下沉量,确定安全富余水深,当航速大于12kn时,经验公式无法安全预报船体下沉量。在水深吃水比h/d=1.2和h/d=1.5条件下,当航速小于12kn时,可用Turner公式过高估计船舶下沉量,以保证充分安全的富余水深。(2)利用Star-CCM+的RANS求解器,并考虑自由液面和舵对船舶流场的影响,对船舶在浅水中航行的船舶增阻和流场特性进行了数值研究,分析了浅水中船舶在不同航速下的阻力和流场变化规律,探讨产生浅水效应的内在原因。得出结论为当Fh=0.735时,船舶受到浅水效应的影响,随着航速增加,处于跨临界区和超临界区时,船舶阻力大幅跃升,船舶阻力的增加主要源于兴波阻力的增加,通过降速可以有效减缓浅水增阻效应,提高航行安全性。(3)通过对弯道内的水流进行模拟,了解了弯道各个位置的水流特性。对集装箱船舶安全通航对策的提出提供了理论支持。并编写MATLAB程序绘制出曲率半径,船速,吃水大小,偏航角与流致漂移量的内在关联图。(4)对集装箱船舶在受限水域航行,总结了通航特性,提出了安全通航对策。