Przegląd kompleksowej symulacji CFD przy projektowaniu konstrukcji morskich – Milovan Peric

Obliczeniowa mechanika płynów (CFD) znajduje coraz szersze zastosowanie w projektowaniu konstrukcji morskich. Analizę CFD prowadzi się zazwyczaj w skali modelu, a następnie porównuje wyniki z danymi z basenu testowego. Niestety konwersja danych ze skali modelu na skalę rzeczywistą jest problematyczna ze względu na brak skalowania liczby Reynoldsa. Oznacza to, że optymalny projekt w skali modelu często nie odpowiada wymaganiom skali rzeczywistej. Na poziomie modelu utrudniona jest również analiza interakcji między poszczególnymi elementami statku w różnych skalach. Dotyczy to na przykład zależności między kadłubem i śrubą napędową lub urządzeniami oszczędzającymi energię. 

W tym artykule technicznym prof. Milovan Peric omawia niektóre z wątpliwości dotyczących prowadzenia analizy CFD w skali rzeczywistej i zachęca do wykorzystania jej przy badaniu projektu konstrukcji morskich w realistycznych warunkach operacyjnych. Niniejszy artykuł analizuje wpływ skalowania liczby Reynoldsa i wymagania dotyczące siatki obliczeniowej, a także prezentuje złożone przykłady symulacji CFD w skali rzeczywistej. W wielu przypadkach symulacja w skali rzeczywistej jest bardziej dokładna oraz wiarygodna i pozwala na głębsze zrozumienie działania projektu.

Scale analysis examples

The author examines scale analysis examples such as the effects of Reynolds number scaling, as well as computational mesh requirements, and shows examples of full-scale CFD simulation on complex cases. In many cases, full-scale simulation is more accurate and reliable than alternatives and leads to a greater understanding of design performance.

Analysis and design of marine structures

Full-scale analysis and design of marine structures and complete systems require digital
twin technology. With robust software, simulation can be performed to mirror realistic operating conditions to ensure proper design is found. Many experienced users in the industry successfully apply CFD simulations with full-scale, read more from this review to learn the benefits of full-scale CFD.

Scale prediction software

Use cases of full-scale prediction software, and much more, can be found in this marine industry resource. In many cases, full-scale prediction is more reliable than scaling up model experiments.