Numerical Ship Hydrodynamics: An assessment of the Gothenburg 2010 Workshop

این کتاب به ارزیابی آخرین هنر در دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) اعمال شده در هیدرودینامیک کشتی می پردازد و دستورالعمل هایی را برای پیشرفت های آینده در این زمینه بر اساس کارگاه آموزشی گوتنبرگ 2010 ارائه می دهد. موارد آزمایش بدنه کشتی، داده های تجربی و روش های محاسباتی ارائه شده، شرایط، شبکه ها و نتایج را ارائه می دهد. تجزیه و تحلیل از خطاهای متغیرهای سراسری (مقاومت، فرورفتگی و ترمیم و خود رانش) و جریان محلی (ارتفاع امواج و میانگین سرعت و آشفتگی)، از جمله انحراف استاندارد برای متغیرهای سراسری و مدل‌سازی پروانه برای خود رانشی انجام می‌شود. اثرات اندازه شبکه و مدل‌های آشفتگی برای متغیرهای جریان جهانی و محلی ارزیابی می‌شوند. تجزیه و تحلیل دقیق از قابلیت های مدل سازی آشفتگی برای گرفتن فیزیک جریان محلی ساخته شده است. خطاها همچنین برای حفظ موج سر و پراش سرعت رو به جلو، و فروپاشی سرعت رو به جلو آب آرام تجزیه و تحلیل می شوند. ارسال‌های مقاومت برای ارزیابی خطا و عدم قطعیت با استفاده از مطالعه تأیید و اعتبارسنجی سیستماتیک (V&V) همراه با بررسی‌های آماری استفاده می‌شود. مطالعات تجربی و محاسباتی پس از کارگاه برای ارزیابی سوگیری‌های تاسیسات و برای نتیجه‌گیری دقیق‌تر در مورد قابل‌اطمینان‌ترین مدل آشفتگی، روش‌های عددی مناسب و الزامات وضوح شبکه، انجام و تجزیه و تحلیل می‌شوند.

This book assesses the state-of-the-art in computational fluid dynamics (CFD) applied to ship hydrodynamics and provides guidelines for the future developments in the field based on the Gothenburg 2010 Workshop. It presents ship hull test cases, experimental data and submitted computational methods, conditions, grids and results. Analysis is made of errors for global (resistance, sinkage and trim and self-propulsion) and local flow (wave elevations and mean velocities and turbulence) variables, including standard deviations for global variables and propeller modeling for self-propulsion. The effects of grid size and turbulence models are evaluated for both global and local flow variables. Detailed analysis is made of turbulence modeling capabilities for capturing local flow physics. Errors are also analyzed for head-wave seakeeping and forward speed diffraction, and calm-water forward speed-roll decay. Resistance submissions are used to evaluate the error and uncertainty by means of a systematic verification and validation (V&V) study along with statistical investigations. Post-workshop experimental and computational studies are conducted and analyzed for evaluation of facility biases and to draw more concrete conclusions regarding the most reliable turbulence model, appropriate numerical methods and grid resolution requirements, respectively.