Учебное пособие по Flow-3D. — Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2016. —
122 с.
В учебном пособии даны указания по решению задач гидродинамики
кораблей и морских сооружений на основе численного моделирования с
применением компьютерных технологий. Рассмотрены основные понятия
численного моделирования гидродинамики. Приведены примеры решения
задач в системе Flow-3D: гидродинамики подводного крыла,
определения сопротивления движению и параметров качки судов,
преобразования энергии волн. Кратко рассмотрены вопросы
моделирования различных гидродинамических эффектов (присасывание
судов в потоке, влияние свободной поверхности и твёрдых экранов,
взаимодействие волн с препятствиями и др.).
Введение
Численное моделирование задач гидродинамики
Общие понятия о вычислительной гидродинамике
Основные уравнения гидродинамики
Численные модели идеальной несжимаемой жидкости
Постановка задачи
Метод конечных разностей
Методы источников и граничных элементов
Численные модели вязкой жидкости
Постановка задачи
Модели турбулентности
Метод конечных объёмов
Общие сведения о системе Flow-3D
Первый пример компьютерного моделирования в системе Flow3D. Заполнение ёмкости жидкостью
Установка общих параметров модели
Выбор параметров физической модели
Задание свойств жидкости
Построение расчётной сетки
Задание граничных и начальных условий
Определение геометрии модели
Выполнение и контроль расчёта
Просмотр результатов расчёта Стационарные потоки и поступательное движение тел в жидкости
Обтекание подводного крыла
Создание расчётной модели
Анализ результатов и уточнение модели
Анализ сходимости
Задания
Экранные эффекты
Обтекание крыла вблизи дна
Применение дополнительной сетки
Обтекание крыла вблизи свободной поверхности
Задания
Эффекты взаимодействия тел в потоке
Сила сопротивления двух цилиндров
Эффект присасывания
Моделирование движения тела
Задания
Пространственные задачи о движении корабля
Особенности пространственного моделирования
Движение подводной лодки подо льдом
Сопротивление воды при движении надводного корабля
Гидродинамика корпуса буксира Качка корабля
Модели волнения
Кратко об остойчивости судна
Определение собственных периодов качки
Приближённые формулы
Пример расчёта в системе Flow-3D
Задания
Поперечная качка на волнении
Качка на различных волнах
Задания
Моделирование продольной качки
Особенности продольной качки в условиях шторма
Слеминг Гидродинамика морских сооружений
Взаимодействие волн с берегом
Преобразователи энергии волн
Преобразователи типа OWSC
Преобразователи типа OWEC
Задания Заключение
Список литературы
Общие понятия о вычислительной гидродинамике
Основные уравнения гидродинамики
Численные модели идеальной несжимаемой жидкости
Постановка задачи
Метод конечных разностей
Методы источников и граничных элементов
Численные модели вязкой жидкости
Постановка задачи
Модели турбулентности
Метод конечных объёмов
Общие сведения о системе Flow-3D
Первый пример компьютерного моделирования в системе Flow3D. Заполнение ёмкости жидкостью
Установка общих параметров модели
Выбор параметров физической модели
Задание свойств жидкости
Построение расчётной сетки
Задание граничных и начальных условий
Определение геометрии модели
Выполнение и контроль расчёта
Просмотр результатов расчёта Стационарные потоки и поступательное движение тел в жидкости
Обтекание подводного крыла
Создание расчётной модели
Анализ результатов и уточнение модели
Анализ сходимости
Задания
Экранные эффекты
Обтекание крыла вблизи дна
Применение дополнительной сетки
Обтекание крыла вблизи свободной поверхности
Задания
Эффекты взаимодействия тел в потоке
Сила сопротивления двух цилиндров
Эффект присасывания
Моделирование движения тела
Задания
Пространственные задачи о движении корабля
Особенности пространственного моделирования
Движение подводной лодки подо льдом
Сопротивление воды при движении надводного корабля
Гидродинамика корпуса буксира Качка корабля
Модели волнения
Кратко об остойчивости судна
Определение собственных периодов качки
Приближённые формулы
Пример расчёта в системе Flow-3D
Задания
Поперечная качка на волнении
Качка на различных волнах
Задания
Моделирование продольной качки
Особенности продольной качки в условиях шторма
Слеминг Гидродинамика морских сооружений
Взаимодействие волн с берегом
Преобразователи энергии волн
Преобразователи типа OWSC
Преобразователи типа OWEC
Задания Заключение
Список литературы