船与桥墩相撞后的二维流体动力学数值模拟研究 (2013年)

将不可压缩Navier-Stokes方程与浸入边界法相结合，研究在流体中平面运动的物体(船)绕另一个静止物体(桥墩)的二维运动过程，分析船所受到的流体阻力、升力以及受流体作用后船的运动轨迹。结果表明在船绕着桥墩运动的初期，升力和阻力曲线出现有限振幅的起伏现象，不久，船的升力和阻力系数逐渐趋向稳定，做周期性小幅振荡。船的顺时针方向角速度受水流作用逐渐变小，然后变为逆时针方向。最后船的尾部远离桥墩，表明不会与桥墩二次碰撞。船的运行轨迹与实船实验的结果非常接近。