一种基于CFD-GA的船舶减阻优化设计方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CFD‑GA的船舶减阻优化设计方法及系统，该方法包括：对无整流罩的船舶进行CFD数值模拟，计算船舶阻力系数；确定整流罩初期设计参数，进行整流罩参数化建模，生成整流罩模型；将多组带整流罩的船舶进行CFD数值模拟，计算阻力系数及减阻率；构建RBF‑GA船舶减阻优化模型，将整流罩初期设计参数与CFD计算阻力系数输入到RBF‑GA船舶减阻优化模型，得到优化后的整流罩设计参数；根据优化后的整流罩设计参数，生成新的整流罩模型，进行CFD数值模拟计算船舶阻力系数；重复以上步骤，直到达到减阻目标，得到优化设计船舶整流罩外形。本发明专利技术能够高效开展船舶整流罩外形优化设计，有效降低风阻，减低船舶能耗，满足船舶运输节能减排需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶与海洋工程和流体力学领域，尤其涉及一种基于计算流体力学(computational fluid dynamics,cfd)结合径向基函数(radial basis function，rbf)-遗传算法(genetic algorithms,ga)的船舶减阻优化设计方法和系统。

技术介绍

1、随着国际国内进一步减少海运碳排放新规出台及eedi等指数的推行，航运业对集装箱船能耗要求日益提高。集装箱船上层建筑风阻对其能耗有显著影响，随着集装箱船规模不断扩大，上层建筑风阻占比提高，可占总阻力的10％～20％。增设整流罩能有效降低集装箱船风阻。然而，传统仅基于cfd的减阻设计方法，需要大量计算资源和较长设计周期，高效设计高减阻率整流罩外形面临挑战。

2、航运是国际贸易的重要组成部分，全球超过80％的国际贸易货物通过海运进行。因此，航运也成为温室气体排放的重要来源，航运业碳排放备受关注。另一方面，国际航运减排规则不断趋严，航运绿色新规是航运发展的新契机，船舶绿色技术有巨大的市场需求。增设高减阻率集装箱船整流罩能够降低船舶阻力、减小船舶能耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于CFD-GA的船舶减阻优化设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于CFD-GA的船舶减阻优化设计方法，其特征在于，所述步骤1中进行整流罩参数化建模的方法包括：

3.根据权利要求2所述的基于CFD-GA的船舶减阻优化设计方法，其特征在于，所述步骤1中前端曲线设置为三次曲线，前端曲线的前端顶点固定作为始端点，过始端点做垂线与前端曲线相切，切点为始端点；前端曲线末端点高度固定，能水平移动，用于控制与始端点的水平距离；同时过前端曲线末端点向后方延伸的切线作为末端直线，末端直线与水平线夹角能调节。

4.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种基于cfd-ga的船舶减阻优化设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于cfd-ga的船舶减阻优化设计方法，其特征在于，所述步骤1中进行整流罩参数化建模的方法包括：

3.根据权利要求2所述的基于cfd-ga的船舶减阻优化设计方法，其特征在于，所述步骤1中前端曲线设置为三次曲线，前端曲线的前端顶点固定作为始端点，过始端点做垂线与前端曲线相切，切点为始端点；前端曲线末端点高度固定，能水平移动，用于控制与始端点的水平距离；同时过前端曲线末端点向后方延伸的切线作为末端直线，末端直线与水平线夹角能调节。

4.根据权利要求1所述的基于cfd-ga的船舶减阻优化设计方法，其特征在于，所述步骤2中进行cfd数值模拟的方法包括：

5.根据权利要求1所述的基于cfd-ga的船舶减阻优化设计方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵江燕，程旗鹏，马小婕，张芦，张咏鸥，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：