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速度、燃料应用效率以及安全性的最佳应用:

Earthrace 生物柴油全球环球航行计画

Earthrace 是一艘长 78英尺的 穿浪三体动力艇,燃料采用生物柴油,准备进行环球航行计画。该计画的目标在于验证生物柴油应用于船只动力的可能性。 Earthrace的设计团队利用FLOW-3D 于赛艇外型设计之最佳化以及仿真验证。

Earthrace 的船长 皮特 白求恩说:『我們可以仿真预测在我们的环球旅行中,各种可能的波浪对船只的影响,并且进而修改船只的外型设计,以确保在速度、燃料效率以及安全性上达到要求。』

验证船体设计

Earthrace的首要目标,在于减少燃料的消耗。为了达到这个要求,船只的外型进行了修改,船只在通过波浪时是『穿越波浪』而非『从波浪上方通过』。这样的设计让 Earthrace 在航行过程不论海面上的波浪状况如何,其航行速度可以几乎保持不变。
仿真过程中最重要的工作是在于验证新的船体设计。由于水流通过船体的状况会影响船只的性能,因此在设计过程中设计人员遇到了相当大的挑战。传统的水流仿真工具,假设船只通过波浪时是保持不动的,但是当船只通过大波浪时,由于其穿越波浪的设计外型,船体会承受相当大的力量。

FLOW-3D 被 Earthrace 设计小组选择用来作为仿真设计的工具,因为 FLOW-3D 能够模拟船只在六个自由度方向上与流体耦合运动模式,甚至能够将波浪对船只的影响完整描述。FLOW-3D 的 GMO 模型(General Moving Obstacle)能够完整描述一个刚体的物件在流体中与流体发生六个自由度的耦合运动。

Flow Science 在义大利的合作夥伴 XC Engineering 协助 Earthrace 以 FLOW-3D 进行相关的仿真计算 ,仿真的结果中准确的预测了船体在航行中受到的阻力,包括了波浪的形式、拖曳力计算、以及船壳的摩擦与干扰阻力等。这些仿真结果验证等比例模型的实验。Earthrace 团队认为,完善的设计能力让他们对于打破世界环球航行记录非常有信心。

如果您对于 Earthrace 团队的故事有兴趣,可以参观 Earthrace 的网站 www.earthrace.net

 

 

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