不同船首构型的冰区邮轮破冰性能研究

由于冰区邮轮航域的特殊性，冰区邮轮仍需具备一定的破冰性能，开展船首构型对破冰性能的影响研究对冰区的船型开发具有重要的工程指导意义。本文通过建立不同船首构型的冰区邮轮模型，采用ALE方法数值模拟各船型在冰区中以恒定航速连续式破冰前行的运动场景，分析研究不同船首构型的冰区邮轮破冰性能差异。研究结果表明：在船首倾角20°～30°范围内，船体所受的冰阻力先随着船首倾角的增加而降低，在22.5°时达到最低，之后随着船首倾角的增加而逐渐增大；首倾角为22.5°的ModelⅡ船型在破冰航行过程中，船首应变区域最小，因碰撞产生断裂的冰块尺寸更小，从而降低了该船型的冰阻力，其破冰性能在5种对比船型方案中最为优异。