phỏng số
Trong các nghiên cứu liên quan của NCS và cộng sự, mô phỏng số sức cản tàu được thực hiện theo ITTC và hoàn toàn phù hợp thực nghiệm [31]. Thiết lập mô hình toán CFD và điều kiện biên tàu mẫu 128 TEU theo ITTC [32], thể hiện Hình 5.6, Bảng 5.4 và kết quả tính tại Hình 5.7-5.9
Bảng 5.4 Thiết lập mô hình toán CFD và các đặc trưng vật lý cho dòng rối Mô hình
toán CFD Mô tả vật lý
RANS Trung bình hóa vận tốc, áp suất, ứng suất Reynolds cho phương trình Navier Stokes
SST k - ω Mô hình toán dòng rối, tuyến tính về xoáy nhớt của Boussinesq, với k là động năng dòng rối và µtlà hệ số rối do xoáy nhớt thể hiện qua hệ số phân tán riêng ω [33]
Miền tính toán
(1.5 ~ 2.5) x Lpp, khu vực đáy tàu được thiết lập tương ứng với độ sâu mớn nước [34]
Chia lưới Lưới không cấu trúc Cartesian, tứ diện và lục diện (tetrahedron & hexahedron) được thiết lập
Bảng 5.5 Bảng thông sốđiều kiện biên tàu 128 TEU theo ITTC và đề xuất của nhóm Hekkenberg cho vùng nước hạn chế [35]
Thiết lập điều kiện biên tại các mặt Hạn chế luồng lạch Không hạn chế luồng lạch Dòng vào Vận tốc Vận tốc Dòng ra Áp suất Áp suất
Thân vỏ tàu Không trượt Không trượt
Mặt phẳng giữa tàu Đối xứng Đối xứng
Các mặt bên Đối xứng Đối xứng
Mặt trên Đối xứng Đối xứng
Mặt dưới Di động - Không trượt Không trượt
Hình 5.7 Trường áp suất trước và sau hiệu chỉnh hình dáng tại 10, 14 hải lý/giờ
Hình 5.8 Trường dòng trước và sau hiệu chỉnh hình dáng tàu tại 10, 14 hải lý/giờ
Hình 5.9 Hệ số sức cản nhớt & áp suất tàu trước và sau giải thuật hiệu chỉnh Kết quả tính toán mô phỏng thể hiện sự cải thiện về mặt sức cản khi vận tốc thiết kếtàu tăng dần, càng được thể hiện rõ trong phạm vi Fn 0.1 – 0.4, đặc biệt là hệ số sức cản áp suất, tương đồng với kết quả từphương pháp bán thực nghiệm Holtrop. Như vậy, kết quả tính toán mô phỏng thể hiện tính hiệu quả của giải thuật hiệu chỉnh tàu dựa trên thuật giải tối ưu di truyền và mô hình toán NUBS.
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5Fn Fn 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5
HE SO SUC CAN NHOT Cv [x1000]