Phân tích, mô phỏng hình ảnh sóng và tính toán sức cản tàu thủy sử dụng CFD

Bài viết trình bày một nghiên cứu về giảm sức cản tác động lên tàu bằng cách sử dụng CFD. Bài viết áp dụng công cụ CFD để xác định sức cản và hình dạng đường dòng tác động lên thân tàu tại các vị trí mũi và đuôi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích, mô phỏng hình ảnh sóng và tính toán sức cản tàu thủy sử dụng CFDLIÊN NGÀNH CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC PHÂN TÍCH, MÔ PHỎNG HÌNH ẢNH SÓNG VÀ TÍNH TOÁN SỨC CẢN TÀU THỦY SỬ DỤNG CFD ANALYSIS, SIMULATION THE WAVES AROUND THE SHIP AND SHIP HULL RESISTANCE CALCULATIONS USING CFD METHODS Nguyễn Đức Hải, Vũ Văn Tản, Nguyễn Ngọc Đàm Email: shipbuilding_dta10@yahoo.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 27/3/2018 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 20/6/2018 Ngày chấp nhận đăng: 28/6/2018Tóm tắtNgày nay, khí động lực học tàu thủy đóng vai trò quan trọng trong vấn đề tính toán thiết kế tối ưu hìnhdáng nhằm tăng hiệu suất đẩy, tiết kiệm năng lượng cũng như giảm sức cản tác động lên tàu. Với sựphát triển của công nghệ máy tính, các nhà sản xuất đã thấy được khả năng tính toán động lực họcdòng chảy thay vì thử nghiệm tại các bể thử đạt tiêu chuẩn để giảm thời gian thử nghiệm và tiết kiệmchi phí nghiên cứu và phát triển. Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày một nghiên cứu về giảm sứccản tác động lên tàu bằng cách sử dụng CFD. Chúng tôi áp dụng công cụ CFD để xác định sức cản vàhình dạng đường dòng tác động lên thân tàu tại các vị trí mũi và đuôi. Kết quả mô phỏng CFD sau đóđược so sánh với dữ liệu thử nghiệm để xác nhận tính chính xác.Từ khóa: CFD; Ansys-Fluent; lực cản tàu thủy.AbstractNowadays, aerodynamics plays important role in shipbuilding in the matter of calculating the optimalshape design in order to increase efficiency, save energy as well as reduce impact resistance onboard. For improvement in computer technology, manufacturers are using computational fluid dynamicsoftwares instead of testing in a towing tank to reduce the time for testing and save costs for developmentoptimization the hull. In this study, the author present a study on the reduction of impact resistance onboard using CFD method. The author used the CFD method to determine the drag and geometry of theline acting on the hull at the bow and stern of a ship. After that, the results of the CFD simulation arecompare with the test data to confirm the accuracy.Keyword: CFD; Ansys-Fluent; ship resistance.1. GIỚI THIỆU CHUNG hình tàu để xác định các hệ số thủy động lực học cho tàu thực sử dụng các phương pháp thíVới sự phát triển không ngừng của ngành kinh nghiệm bằng bể kéo hoặc bể thử nghiệm môtế vận tải sông biển, thì việc nghiên cứu thủy hình [4]. Tính toán lực cản chuyển động của tàuđộng lực học tàu thủy và cải tiến các loại thiết bị là một trong các vấn đề của bài toán ngoài củađẩy tàu đóng một vai trò hết sức quan trọng. Bởi cơ chất lỏng để xác định lực thủy động của chấtlẽ chúng có liên quan trực tiếp đến các chỉ tiêu lỏng chảy bao vật thể.kinh tế và khai thác của mỗi con tàu cụ thể [4, 5,6]. Hiện nay, trong nghiên cứu lực cản chuyển Để xác định công suất máy phù hợp theo yêuđộng của tàu người ta thường dùng phương cầu của tốc độ tàu, chúng ta phải biết sức cảnnghiên cứu lý thuyết và phương pháp nguyên khi tàu chạy. Nói chung sức cản của nước làcứu thực nghiệm. Đặc biệt để thu được số liệu thành phần sức cản chủ yếu. Sức cản này phụđáng tin cậy người ta thường sử dụng các mô thuộc vào trị số hình dáng và tốc độ của tàu [1].Người phản biện: 1. PGS.TS. Lê Văn Học Mặc dù đã bỏ nhiều công nghiên cứu, đã có rất 2. TS. Vũ Hoa Kỳ nhiều những công trình nghiên cứu trong và ngoài Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 2(61).2018 53 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC nước nhưng đến nay vấn đề sức cản của nước trong các nhà máy xử lý nước thải. Phần mềm vẫn chưa được giải thích một cách rõ ràng và chặt có khả năng mô hình hóa động cơ xilanh, đường chẽ, vì quá trình diễn biến của hiện tượng quá đạn, máy và thiết bị turbin, và hệ thống đa pha. phức tạp. Đã có những công thức kinh nghiệm Ngày nay, hàng ngàn công ty trên thế giới được dựa trên hàng loạt lần ...