船舶计算流体力学 (CFD)：船舶设计优化仿真

下载我们有关船舶 CFD 仿真的专题报告。

船舶行业习惯于依赖船池比例模型进行船舶性能预测。尽管这种方法仍然有用，但仿真的兴起，尤其是计算流体力学 (CFD) 的兴起，也带来了以数字化方式研究船舶行为的机会。这就开创了在真实的运行条件下以全尺寸预测船舶性能的方式。在本项专题报告中，我们将展示挪威船级社 (DNV-GL) 和美国船级社 (ABS) 这样的行业领军企业的工程师和船舶设计师如何使用 Simcenter 软件进行船舶 CFD。

案例研究涉及的主题包括：

• 流体动力学仿真
• 空气动力学分析
• 推进系统
• 数值船池
• 自动设计探索

流体动力学仿真为船池试验提供了备选方案

在过去的一百多年里，人们一直使用船池来确定流体动力学性能。然而，制作船池模型并进行试验，不仅成本高昂，而且格外耗时。这就意味着，船池试验通常在设计周期后期执行。这些试验用于验证和调整已经确定的设计，而不是为早期设计选项出谋划策。

CFD 仿真为船池试验提供了新型备选方案。工程师们可以使用数值船池的虚拟模型，以数字化方式测试船舶性能。流体动力学仿真的设置和运行快速，因此能够更早在设计流程中部署。这样就可以提供工程数据，用于将设计推向不同的、更好的方向，开辟船舶设计创新之路。

专题报告包含多个案例研究，展示 CFD 仿真在各种场合的应用，包括船体的流体动力学优化以及螺旋桨装置的建模，包括预测空化现象。这些研究显示了快速进行设计评估的优势所在，以及船舶可用的多种多物理场模型。

了解如何进行船舶设计优化

要想在船舶能效和创新的竞赛中保持领先，工程师需要能够快速地预测出设计更改对船舶实际性能所造成的影响。设计探索软件依据用户定义的要求对各种变型进行快速、自动化的评估，将 CFD 仿真推向新一层级。

下载此报告，了解 IBMV 如何将设计优化用于节能设备的开发，以及 ABS 如何使用自动设计探索改进了螺旋桨性能。

为何对船舶应用全尺寸 CFD 仿真？

以比例模型测试船舶设计给预测增加了不确定性。得到的结果必须放大，才能预测实际性能；而为此采用的经验关系可能会导致不准确性。可以按全尺寸进行 CFD 建模，而不再需要放大结果。此外，全尺寸仿真可以确保边界层效应得以正确捕获，同样，螺旋桨性能可以准确预测。通过此白皮书详细了解船舶全尺寸 CFD 仿真的优势。

使用船舶 CFD 软件，让船舶设计师和工程师可以在真实的运行条件下以全尺寸检测船舶性能。近期的自动化方面的进展意味着可以在几个小时内完成设计测试，便于探索各种不同选项、执行设计优化以及将高效的设计投入市场。

使用船舶计算流体力学 (CFD) 软件的主要优势

使用船舶 CFD 软件，意味着设计师可以在真实工作条件下检查船舶性能的每个方面。我们的多物理场 CFD 求解器不断得以开发，只为提供以下所需的每一种船舶仿真解决方案：

• 船体阻力预测
• 螺旋桨性能，包括空化的预测
• 由螺旋桨或虚拟碟盘组成的自推进系统仿真
• 预测船舶运动、对海浪的响应和相互作用
• 空气动力学和流体动力学组合仿真
• 流体力学和抗压力组合仿真
• 与一维系统仿真工具的协同仿真

通过此概述视频了解更多信息。

船舶设计流程各个阶段的解决方案

我们的解决方案可以助力创建船舶数字孪生，从早期的概念阶段开始，直到最终的生产设计和运作。我们的解决方案产品组合可以帮助您更快实现设计目标，提供包括以下功能在内的性能预测：

• 多物理场 CFD 仿真
• 空气动力学和流体动力学仿真
• 一维系统分析
• 结构完整性和声学预测
• 自动化探索和设计优化
• 智能报告和数据分析

我们的解决方案中包括软件、物理测试和工程服务，可帮助您满足甚至超越效率要求。将这些解决方案作为完整产品生命周期管理系统的一部分。