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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 郭真祥 | |
| dc.contributor.author | Po-Weng Wang | en |
| dc.contributor.author | 王柏文 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T23:48:20Z | - |
| dc.date.available | 2017-07-26 | |
| dc.date.copyright | 2012-07-26 | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.date.submitted | 2012-07-23 | |
| dc.identifier.citation | [1] 汪群從、丁錫鏞(民69)。船用流體力學。台北市:聯經出版事業公司。
[2] ITTC Committee Report,1999 [3] 戴堯天、劉衿友、陸磐安(民64)。造船原理。國立台灣大學造船工程研究所。 [4] C. W. Dawson(1977), A Practical Computer Method for Solving Ship-Wave Problems , Proceedings of the 2nd International Conference on Numerical Ship Hydrodynamics,pp.30-38,University of California, Berkeley. [5] J.L. Hess and A.M.O. Smith(1962), Calculation of Non-Lifting Potential Flow about Arbitrary Three-Dimensional Bodies , Douglas Aircraft Company Report No. ES 40622, Long Beach. [6] Korvin-Kroukovsky,B. V. and Jacobs,W. R. (1957), Pitching and Heaving Motions of a Ship in Regular Waves, Trans SNAME, Vol.65,p.250 [7] Tasai,F. and Takaki,M. (1969), Theory and Calculation of Ship Responses in Regular Waves ,Sym on Deaworthiness of Ships, JSNA. [8] Salvensen, N. , Tuck, E.O.,Faltinsen, O.(1970), Ship Motions and Sea Loads ,Trans SNAME,Vol.78 ,pp.250-287 [9] Hitoshi Fujii, Takeshi Takahashi(1975), Experiment Study on the Resistance Increase of a Large Full Ship In Regular Oblique Waves ,日本造船學會論文集,第137號,pp.132-137. [10] Masaru Tsujimoto,Kazuyu Shibata,Mariko Kuroda,Ken Takagi (2008), A Practical Correction Method for Added Resistance in Waves ,Journal of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers,Vol.8,pp.177-184. [11] Robert McNeel & Associates(2005), Rhinoceros v3.0 UserGuide. [12] CD-adapco (2010),Star-ccm+ Version 5.06.010 UserGuide. [13] Sven Enger, Milovan Perić, Robinson Perić(2010), Simulation of Flow Around KCS-Hull, Germany. [14] 閻超(2006)。計算流體力學方法及應用。北京:北京航空航天大學出版社。 [15] R.W.Fox, A.T.McDonald, P.J.Pritchard(2004), Introduction To Fluid Mechinics ,New York, NY :John Wiley & Sons,INC. [16] S.V. Pantankar (1980), Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Hemisphere Pub. Corp.. [17] 周文祥(民98)。穿浪式雙體船之阻力計算與分析(碩士論文)。國立台灣大學，台北市。 [18] 王偉輝(民98)。海洋科技導論一:人文社會學程系列淺談造船工程技術。 [19] Theodore A. Loukakis (1972), Theoretical evaluation of ship added resistance in waves( MIT Report 72-17). [20] 財團法人聯合船舶設計發展中心(民99)。購建新臺馬輪之細部規劃及初步設計勞務採購案。連江縣政府委託研究成果報告書(編號:1103035933)。 | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/65524 | - |
| dc.description.abstract | 隨著近年來世界經濟活動蓬勃發展，海上大型運輸工具之研發設計顯得日漸重要。雖然以船模試驗方法已可準確求得船舶之阻力性能，但過程將耗費大量的成本與研究周期。相對於現今已成熟發展之計算流體力學技術，數值計算方法可大幅降低成本和提高效率並能得到合理的結果。
本研究利用商用CFD軟體，以現有之1700TEU貨櫃船劍艏船型以縮尺比1/50為計算模型，模擬計算船舶在靜水與規則波下之航行阻力分析，目標為預估船舶之實航阻力。整體採用有限體積法搭配適用的紊流模型求解雷諾平均之涅維爾-史托克方程式，並利用流體體積法模擬自由液面之二相流。計算網格使用卡氏座標體積網格和邊界層柱狀網格，並加入艏艉重點局部加密以求得較精準之阻力結果。靜水計算分為船身固定與船身放開兩部分，計算之總阻力各與拖航水槽之船模試驗結果做進一步的比對與分析。船身固定部分誤差維持在4%以內;船身放開部分誤差則在3%以內。在規則波模擬部分則先以純線性波浪測試決定時間步距，配合適用波浪之網格佈置，接著放入船模模擬各波浪頻率中的阻力及運動。整體計算結果與船模試驗量測以及勢流理論計算結果比較，平均附加阻力趨勢可正確預估，運動反應部分則在定性及定量上皆與實驗吻合。最後配合實際海域海象波浪統計資料，此方法可保守推估船舶於實海上之附加阻力最大期望值。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | This research describes that we apply the Computational Fluid Dynamics package software to simulate the resistance of hull in calm water and regular wave. We choose the 1700 TEU container ship with arrow bow at model scale 1/50 to be our model of computation. The goal of this research is to evaluate resistance of hull in real sea operation. A finite volume method is adopted to discretize the computationa domain and calculate the Reynolds-Averaged Navier-Stokes equation with suitable turbulence model. Free surface is modeled by using Volume-of-Fluid approach . We use the trimmer mesh and prism layer mesh of unstructural computational grid and add the local refinements to get the more accurate results. The part of calculation in calm sea is divided into hull fixed and hull free, and these results of resistance are compared with results of model test. The error of fixed state is in 4% and the error of free state is in 3%. In the part of regular wave, we decide the time step with pure linear wave firstly, and generate suitable grid for simulating wave. Then we add the model to calculate resistance and motion at each frequency. These calculated results are verified with experimental data and the results of potential theory . The trends of mean added resistance coefficients were evaluated correctly . the motion responses were well consistent with experiments qualitatively. Finally,The results were applied to whole-year sea state statistics from the Taiwan Strait,and this way can predict the maximum expected value of added resistance in real sea operation conservatively. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T23:48:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-101-R99525059-1.pdf: 4323687 bytes, checksum: 3f097d91028a73db075fb009b81032ef (MD5) Previous issue date: 2012 | en |
| dc.description.tableofcontents | 誌謝 I
摘要 II Abstract III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 X 第一章 緒論 1 1-1 研究背景與目的 1 1-2 研究方法與文獻回顧 3 1-3 本文架構 7 第二章 理論基礎 8 2-1 統御方程式 8 2-2 紊流模型 9 2-3 壁面函數 11 2-4 數值方法 13 2-5 自由液面 14 2-6 參考坐標 15 2-7 6 DOF模型(Six Degree of Freedom Model) 16 2-8 波浪參數 17 2-9 阻力係數與運動反應子 18 第三章 靜水情況計算方法與驗證 21 3-1 計算模型尺寸與船模試驗 21 3-2 靜水計算流場範圍與邊界條件 22 3.2.1流場範圍與邊界條件 22 3.2.2邊界條件驗證 26 3-3 靜水部分計算網格建構策略 29 3.3.1網格建構策略 29 3.3.2網格尺寸大小 33 3-4 網格獨立性測試 36 3-5 靜水部分數值設定 41 3.5.1船身固定靜水計算設定 41 3.5.2船身放開靜水計算設定 41 3-6 靜水情況下之計算結果 41 3.6.1船身固定部分靜水阻力計算結果 41 3.6.2船身放開部分動態浮沉量、俯仰量計算結果與阻力計算結果 47 3-7 推估靜水實船總阻力 55 3-8 靜水數值計算結果與討論 57 第四章 規則波情況下計算與驗證 58 4-1 實驗與勢流軟體概述 58 4-2 規則波計算流場範圍與邊界條件 59 4-3 純波浪驗證 62 4.3.1 深水波驗證 62 4.3.2 時間間距 63 4-4 規則波部分計算網格建構策略 65 4-5 規則波部分數值設定 68 4-6 規則波情況下之計算結果 69 4-7 規則波情況下之計算結果與討論 74 4.7.1 附加阻力與船舶運動之關聯性 74 4.7.2 附加阻力分量 74 4.7.3共振區部分誤差分析 75 4.7.4針對附加阻力無因次化高頻點誤差分析 75 4-8 實海航行附加阻力推估 78 第五章 結論 83 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 計算流體力學 | zh_TW |
| dc.subject | 運動反應 | zh_TW |
| dc.subject | 附加阻力 | zh_TW |
| dc.subject | 規則波 | zh_TW |
| dc.subject | 阻力預估 | zh_TW |
| dc.subject | 貨櫃船 | zh_TW |
| dc.subject | Resistance prediction | en |
| dc.subject | Motion responses | en |
| dc.subject | CFD | en |
| dc.subject | Added resistance | en |
| dc.subject | Regular wave | en |
| dc.subject | Container ship | en |
| dc.title | 利用CFD方法計算貨櫃船於規則波中附加阻力之研究 | zh_TW |
| dc.title | Numerical Simulation of Added Resistance in Regular Head Waves for a Container Ship | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 100-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 黃正利,方銘川,趙修武,陳柏汎 | |
| dc.subject.keyword | 計算流體力學,貨櫃船,阻力預估,規則波,附加阻力,運動反應, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | CFD,Container ship,Resistance prediction,Regular wave,Added resistance,Motion responses, | en |
| dc.relation.page | 86 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2012-07-23 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 工程科學及海洋工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 工程科學及海洋工程學系 | |
文件中的檔案：
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|---|---|---|---|
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