Numerical simulation of motions of a ship with a moonpool in head waves

В работе приводятся результаты оценки возможности применения современных средств вычислительной гидромеханики для определения характеристик качки судна с шахтным устройством и колебаний жидкости в шахте на встречном волнении при отсутствии скорости хода. Шахтой называется «колодец», используемый на различных типах судов, таких как, кабелеукладочных, добычных и буровых, спасательных, исследовательских, снабжения и обеспечения. Эта шахта предназначена для спуска и подъема различного оборудования, водолазов или спасательных колоколов, кабелей или райзеров, защищенных от воздействия внешнего волнения. Результаты численного моделирования в программном комплексе OpenFOAM продольной качки модели DTMB 5415 на встречном регулярном волнении при наличии и отсутствия скорости хода показали, что численное моделирование позволяет с высокой эффективностью определять амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики вертикальной и килевой качки судна. Проведенное экспериментальное исследование модели серии 60 без шахты и с двумя шахтами круглого сечения различного диаметра на встречном волнении при отсутствии скорости хода позволило получить амплитудно-частотные характеристики вертикальной и килевой качки, а также вертикальных колебаний жидкости в шахте, которые показали, что влияние наличия шахты на динамику судна на встречном волнении пренебрежимо мало. Эти данные также необходимы для выполнения верификации численного моделирования колебаний судна с шахтой на встречном волнении. Численное моделирование экспериментального исследования показало, что современные средства вычислительной гидромеханики позволяют с хорошей эффективностью решать задачи по определению характеристик продольной качки судна, снабженного шахтным устройством, и вертикальных колебаний жидкости в шахте на встречном волнении при отсутствии скорости хода. Численное моделирование качки судна с шахтным устройством может быть рекомендовано на начальных стадиях проектирования для определения параметров качки и вертикальных колебаний жидкости в шахте.