蔡榮泉 馮學(xué)梅

（中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院 上海200011）

0 引 言

提起艦船計(jì)算流體力學(xué)（CFD），人們往往會(huì)聯(lián)想到“模擬”，甚至是“虛擬”。其實(shí)艦船計(jì)算流體力學(xué)的推廣應(yīng)用也會(huì)遇到一些實(shí)際問(wèn)題需要關(guān)注和解決。本文就此提出一些觀點(diǎn)，僅是一家之言，期望對(duì)該技術(shù)的推廣應(yīng)用有所促進(jìn)。

1 技術(shù)成熟度應(yīng)受重視

新技術(shù)能否被客觀接受而切實(shí)投入應(yīng)用，其自身的成熟程度起至關(guān)重要的作用。人們往往把新技術(shù)的推廣，寄希望于“宣傳”，責(zé)怪受眾的“觀念”陳舊、保守。殊不知，首先需要轉(zhuǎn)變觀念的是技術(shù)開(kāi)發(fā)者自身。技術(shù)開(kāi)發(fā)者必須認(rèn)識(shí)到，應(yīng)該重視應(yīng)用性科技的成熟度，包括重視技術(shù)本身的成熟度，重視培育該技術(shù)的應(yīng)用能力并且不斷提高應(yīng)用水準(zhǔn)。應(yīng)用性技術(shù)有必要在應(yīng)用中成熟，在成熟中推廣。推廣的力度和規(guī)模，應(yīng)與技術(shù)成熟程度協(xié)調(diào)。唯此才能符合科學(xué)發(fā)展，才能真正體現(xiàn)綠色技術(shù)觀念與高能效觀念。

但凡新的、復(fù)雜的應(yīng)用性技術(shù)，其開(kāi)發(fā)過(guò)程理應(yīng)包括提高技術(shù)自身成熟度的階段、環(huán)節(jié)或子過(guò)程，這是技術(shù)得以轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的必要步驟，也是提升自身技術(shù)含金量的過(guò)程。并且，使技術(shù)成熟的過(guò)程或?qū)π录夹g(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的過(guò)程，有其特有的技術(shù)難點(diǎn)。

流體力學(xué)研究物體的繞流或其內(nèi)部流動(dòng)。流動(dòng)現(xiàn)象由一些基本方程所控制，對(duì)不可壓縮流體運(yùn)動(dòng)的基本方程由連續(xù)方程、動(dòng)量方程組成，如對(duì)于紊流流動(dòng)尚需確定紊流特性量。目前有實(shí)用意義的求解方法是引入紊流模式，即稱為“求解RANS方程”的方法。

依托“計(jì)算技術(shù)”和“計(jì)算方法”這兩門學(xué)科的發(fā)展，使數(shù)值求解流動(dòng)問(wèn)題成為現(xiàn)實(shí)，從而使人們對(duì)流動(dòng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)有了很大提高，也有效促進(jìn)了流體力學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展。事實(shí)上，試驗(yàn)流體力學(xué)發(fā)展了100多年，而計(jì)算流體力學(xué)發(fā)展至今僅30年左右。

計(jì)算流體力學(xué)是一門理論性、實(shí)用性都很強(qiáng)的學(xué)科，其自身特別是其應(yīng)用，都在發(fā)展的過(guò)程中。計(jì)算流體力學(xué)已被日益廣泛應(yīng)用，但其成熟程度尚不能令人滿意，有必要在應(yīng)用中不斷成熟。有關(guān)艦船計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用方面的深入研究，以及相關(guān)技術(shù)能力的不斷成熟提高，往往只能由使用者自身來(lái)完成，因此實(shí)踐活動(dòng)必不可少。

2 艦船水動(dòng)力性能數(shù)值計(jì)算預(yù)報(bào)技術(shù)的成熟度評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

艦船計(jì)算流體力學(xué)的目的應(yīng)該是：基于數(shù)值計(jì)算方法、針對(duì)真實(shí)對(duì)象、在真實(shí)狀況下，對(duì)其流場(chǎng)、受力及相關(guān)物理現(xiàn)象，全面、準(zhǔn)確、快捷地定量預(yù)報(bào)。這也應(yīng)成為評(píng)估艦船CFD技術(shù)成熟度的標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵是“真實(shí)”、“全面”、“準(zhǔn)確”、“快捷”。

如今，CFD已告別單純理論研究的階段，實(shí)用性是其重要屬性，也是其最終歸宿之一［1，2］。 船舶行業(yè)的水池部門，習(xí)慣上總是以追求優(yōu)秀線型（即優(yōu)化水動(dòng)力性能）作為實(shí)際業(yè)務(wù)目的，以測(cè)量作為手段，當(dāng)然也是基礎(chǔ)。改進(jìn)線型或改進(jìn)水動(dòng)力性能的能力成為評(píng)估水池部門業(yè)務(wù)水準(zhǔn)的重要指標(biāo)。由此，評(píng)估艦船CFD技術(shù)成熟度的標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)包括：

（1）規(guī)程化（procedures，best practical guidelines）程度；

（2）對(duì)優(yōu)化水動(dòng)力性能的支持度；

（3）在機(jī)理分析研究中的應(yīng)用程度。

3 “真實(shí)”和“全面”之不足

為簡(jiǎn)便、深入研究水動(dòng)力性能，我們習(xí)慣將其分成快速性能、操縱性能和耐波性能三類，這是在一定條件、一定階段，為便于研究而采用的方法。CFD原本是指計(jì)及粘性影響而求解RANS方程的方法，目前艦船CFD主要用于快速性能預(yù)報(bào)，快速性能僅指靜水中的水動(dòng)力性能。波浪中的水動(dòng)力性能的研究，尤其是數(shù)值預(yù)報(bào)方法，也正日益受到重視。連續(xù)幾屆ITTC對(duì)此作出呼吁，并進(jìn)行了持續(xù)、切實(shí)的努力。CFD正在逐步介入綜合考慮環(huán)境影響 （如風(fēng)、浪、流），以及船舶主動(dòng)與機(jī)動(dòng)的耐波、操縱性能預(yù)報(bào)，國(guó)內(nèi)更是只處于初步啟動(dòng)狀態(tài)，故難說(shuō)系統(tǒng)與深入。

與“分”的方法相反，一些計(jì)算軟件則采用“合”的方法，在開(kāi)發(fā)（部分）計(jì)入環(huán)境影響以及船舶主動(dòng)、機(jī)動(dòng)的相關(guān)功能下，反之把快速性能看作不受這些影響的特例。不過(guò)，一旦考慮這些影響，以目前的硬件條件，仍難以勝任粘性流動(dòng)的CFD數(shù)值計(jì)算。這使得目前的艦船CFD技術(shù)，就“真實(shí)”和“全面”而言，很難論述其成熟度。

下面，側(cè)重于快速性能方面，論述艦船CFD技術(shù)的成熟度。

4 艦船快速性能CFD技術(shù)的現(xiàn)狀和成熟度

就CFD的發(fā)展現(xiàn)狀，不少文章有所述及，但切實(shí)的評(píng)估應(yīng)該是分門別類的詳細(xì)介紹。實(shí)際上已有些機(jī)構(gòu)或組織十分關(guān)注CFD的發(fā)展，在CFD各個(gè)發(fā)展階段，均對(duì)其狀況作出評(píng)估，指出存在的問(wèn)題，提出繼續(xù)努力的目標(biāo)和方向。本文不重復(fù)這些論述，僅就下述幾個(gè)方面，為讀者提供直接了解船舶CFD現(xiàn)狀的一些途徑。

4.1 ITTC的有關(guān)報(bào)告

近幾屆ITTC一直十分關(guān)注船舶CFD的發(fā)展，相關(guān)的各階段性評(píng)估可在各常設(shè)委員會(huì)歷屆最終報(bào)告中見(jiàn)到［9］。在最近幾屆報(bào)告中，關(guān)于CFD的篇幅越來(lái)越多，相關(guān)的評(píng)論也越來(lái)越深入細(xì)致。第25屆ITTC還成立了船舶CFD的專門委員會(huì)，且于2011年年中發(fā)表了工作報(bào)告。此外，第23屆、第25屆ITTC更安排組織了專門的分組討論 （GD），討論CFD的狀況，相關(guān)文檔也值得關(guān)注。特別是第25屆ITTC的GD還特地關(guān)注了“非開(kāi)發(fā)者”的看法。

4.2 歐盟研究與技術(shù)發(fā)展框架計(jì)劃的有關(guān)項(xiàng)目

了解CFD狀況的另一窗口是“研究與技術(shù)發(fā)展框架計(jì)劃 （Framework Programmes for Research and Technological Development，簡(jiǎn)稱為 FP）。 FP 是歐盟建立的資助項(xiàng)目，旨在支持和鼓勵(lì)歐洲科學(xué)研究規(guī)劃系統(tǒng)（European Research Area，ERA）的研究活動(dòng)。ERA組織了歐盟內(nèi)的醫(yī)學(xué)、環(huán)境、工業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域的跨國(guó)合作。在歐盟FP的每一資助周期內(nèi)，都制定了特定的目標(biāo)、進(jìn)行指定的研究活動(dòng)。在標(biāo)榜“安全”、“可持續(xù)”、“環(huán)境友好”、“有競(jìng)爭(zhēng)力”等的運(yùn)輸技術(shù)分支項(xiàng)目下，設(shè)定了多個(gè)研究項(xiàng)目。這些研究項(xiàng)目有力地促進(jìn)了艦船CFD應(yīng)用技術(shù)的成熟和發(fā)展。

如 FP4（1994～1998 年）在 Area 3 的“運(yùn)輸技術(shù)（Technologies for Transport）”下 ，設(shè) 立 了 資 助 項(xiàng) 目MARNET-CFD。 FP5（1998～2002 年）在 Key Action 3的“陸上運(yùn)輸與海洋技術(shù)（Land Transport and Marine Technologies）”下資助（包含）下述項(xiàng)目：FANTASTIC、EFFORT、LEADING EDGE、EROCAV 等。而 FP6（2002～2006 年）的 7 個(gè)優(yōu)先主題（Thematic Priorities）中的第6個(gè)優(yōu)先主題為“可持續(xù)發(fā)展、全球性變化和生態(tài)系 統(tǒng) （Sustainable Development，Global Change and Ecosystems）”，其所覆蓋的第 2個(gè)主題領(lǐng)域（Thematic Areas）為 “ 可 持 續(xù) 水 面 運(yùn) 輸 （Sustainable Surface Transport）”。VIRTUE即是FP6的資助項(xiàng)目之一?？鐕?guó)合作使各國(guó)科學(xué)資源得以集成。項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，或者每年提出年度報(bào)告，或者組織若干次專題研討會(huì)（workshop），實(shí)現(xiàn)跨國(guó)交流和溝通［3，4］。

由此我們可以看到，歐洲十分重視推進(jìn)CFD的應(yīng)用和現(xiàn)在的CFD技術(shù)發(fā)展。歐洲地區(qū)的船舶CFD應(yīng)用發(fā)展，已擁有一個(gè)相當(dāng)大的群體。歐洲幾乎所有著名的水池機(jī)構(gòu)，都對(duì)應(yīng)用CFD技術(shù)非常熱情，出現(xiàn)一大批應(yīng)用的成果，并取得不少突破。

目前尚不清楚在這些項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中，各個(gè)成員單位各自取得的技術(shù)突破，如何成為所有單位彼此都能具備的常態(tài)性技術(shù)能力。如果這一由點(diǎn)及面的過(guò)程能順利實(shí)現(xiàn)，將更實(shí)質(zhì)性地提升整個(gè)行業(yè)CFD技術(shù)的應(yīng)用水準(zhǔn)。

4.3 有關(guān)CFD的專題研討會(huì)

CFD存在很多數(shù)值方法和各種軟件。針對(duì)相同的計(jì)算對(duì)象（船或槳），組織有關(guān)部門、單位，采用不同方法進(jìn)行計(jì)算；同時(shí)安排對(duì)同一對(duì)象進(jìn)行精細(xì)測(cè)量；匯集這些本以為相同但實(shí)際上并不相同的計(jì)算結(jié)果，對(duì)照測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較評(píng)估。這類以會(huì)議形式進(jìn)行的計(jì)算活動(dòng)，人們稱之為專題研討會(huì)。測(cè)量結(jié)果有會(huì)前即已公開(kāi)的，也有直到會(huì)上甚至?xí)蟛虐l(fā)布的，即為“盲算”（可能未能及時(shí)完成測(cè)量）。最早關(guān)于CFD的專題研討會(huì)可能是1990年在瑞典哥德堡舉行的會(huì)議，以后這類專題研討會(huì)每隔十年在同一地點(diǎn)舉行?？赡苁怯X(jué)得十年間隔太長(zhǎng)，1994年、2005年在日本東京也先后舉行了兩次研討會(huì)。這五次研討會(huì)主要針對(duì)船體以及快速性，但后兩次已擴(kuò)展到包含耐波性。針對(duì)槳的最近一次研討會(huì)是2011年6月德國(guó)漢堡的SMP′11；關(guān)于操縱性的研討會(huì)則是丹麥哥本哈根的SIMMAN 2008，并預(yù)定在2012年舉行第二次研討會(huì)。

事實(shí)上，ITTC的一些委員會(huì)也曾直接組織過(guò)類似的計(jì)算活動(dòng)。只不過(guò)早期并不以會(huì)議形式，而是以問(wèn)卷形式，即采用所謂通訊方式舉行。甚至某些臨時(shí)性專門委員會(huì)，就是為了組織這樣的計(jì)算工作而專門設(shè)置的，也即其全部工作就是組織一次這樣的計(jì)算活動(dòng)，當(dāng)然包括完成對(duì)全部計(jì)算結(jié)果的評(píng)估報(bào)告。近幾屆ITTC較少進(jìn)行直接的組織，而是對(duì)選定的問(wèn)題，提出組織相關(guān)專題研討會(huì)的建議，即由直接組織改為提出動(dòng)議，由通訊方式改為會(huì)議形式。再者，往往專題研討會(huì)的組織者本身，同時(shí)也是ITTC的成員?？梢?jiàn)這類專題研討會(huì)與ITTC有著直接緊密的關(guān)聯(lián)。

如前所述，歐盟FP之下的那些項(xiàng)目，也以專題研討會(huì)的形式，在項(xiàng)目?jī)?nèi)部實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)展的檢查和檢驗(yàn)。這些內(nèi)部的專題研討會(huì)有兩種類型，即如一般學(xué)術(shù)會(huì)議發(fā)表論文和組織計(jì)算活動(dòng)匯集發(fā)布計(jì)算結(jié)果。

組織這類計(jì)算活動(dòng)的專題研討會(huì)，其籌備工作相當(dāng)繁雜，而其對(duì)推進(jìn)CFD的發(fā)展所起作用不容低估。事實(shí)上，如瑞典哥德堡的會(huì)議，在CFD發(fā)展過(guò)程中已成為標(biāo)志性事件。關(guān)注這類會(huì)議自然能直接了解CFD發(fā)展的狀態(tài)。如果說(shuō)ITTC的那些最終報(bào)告更多反映了CFD各階段的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，那么這些專題研討會(huì)所展示的是CFD各階段相對(duì)最成熟的部分功能，以及就這些功能而言所達(dá)到的最高水準(zhǔn)及普遍水準(zhǔn)。這類會(huì)議所關(guān)注的是CFD最面向應(yīng)用的那些技術(shù)環(huán)節(jié)。會(huì)議組織方提供所選定算例（船型或槳葉）的幾何形狀和物理測(cè)量數(shù)據(jù)，無(wú)疑是檢驗(yàn)本單位CFD計(jì)算水準(zhǔn)的現(xiàn)成材料，其所提供的總結(jié)評(píng)估報(bào)告，更直接有助于讀者提高對(duì)計(jì)算結(jié)果的判讀能力。

4.4 SMP′11專題研討會(huì)及MARIC螺旋槳計(jì)算的現(xiàn)狀

PPTC（Potsdam Propeller Test Case，波茨坦螺旋槳測(cè)試用例）槳為2011年6月18日結(jié)束的有關(guān)螺旋槳空化和推進(jìn)性能的 SMP′11 Workshop（Second International Symposium on Marine Propulsors SMP′11，Hamburg，Germany，June 2011）的算例槳，這是五葉帶側(cè)斜槳，其槳模主參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 PPTC槳模主參數(shù)

此次專題研討會(huì)采用盲算方式組織計(jì)算活動(dòng)，試驗(yàn)結(jié)果在所有計(jì)算結(jié)果全部提交之后，才由組織方以向參與者返回對(duì)比圖表的方式予以公布。計(jì)算活動(dòng)分為三部分：敞水性能、槳尾流和空泡流（標(biāo)為case 2.1、case 2.2、case 2.3）。螺旋槳敞水性能、尾流場(chǎng)和空泡現(xiàn)象的數(shù)值計(jì)算方法的開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證，構(gòu)成了目前螺旋槳水動(dòng)力性能數(shù)值研究?jī)?nèi)容的主要部分。

參與這一活動(dòng)的有 HSVA、INSEAN、SSPA、VTT、SVA、TUHH、CSSRC和中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院（簡(jiǎn)稱MARIC）等15家研究機(jī)構(gòu)。其中MARIC的馮學(xué)梅與蔡榮泉參與了前兩部分計(jì)算活動(dòng)，第三部分也已完成但未按時(shí)提交。

現(xiàn)僅對(duì)直接參與的case 2.1和case 2.2進(jìn)行討論。至今我們尚未見(jiàn)到會(huì)議組織方對(duì)全部計(jì)算結(jié)果的點(diǎn)評(píng)文章，這里的評(píng)論僅是我們一家之言。

4.4.1 Case 2.1敞水性能

這一專題考察的是積分量Kt、10Kq、η。對(duì)積分量的評(píng)估討論，比分布量要簡(jiǎn)單些。19份計(jì)算結(jié)果中的 17 份是針對(duì)全部 5 個(gè) J值（J=0.6、0.8、1.0、1.2、1.4），另有2份僅算了后面4個(gè)J值。

會(huì)議組織方將各份結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較，對(duì)每份結(jié)果中每個(gè)J值的Kt、10Kq、η都給出絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。在此基礎(chǔ)上，為了提供簡(jiǎn)捷且整體的了解，我們引進(jìn)下述量D：

式中：ε為絕對(duì)誤差，N為J值的個(gè)數(shù)。

對(duì) Kt、10Kq、η 分別給出圖 1（a）、（b）、（c），每張圖上標(biāo)出了19份計(jì)算結(jié)果相應(yīng)的D值（N=5或4），以及整體平均值（N=93，在圖上最右邊）。

圖1 PPTC槳敞水性能偏差D及其均值

可見(jiàn)，對(duì) Kt，D≈4×10-4。 有 5 份結(jié)果，D≤1×10-4；8份結(jié)果，D≤2×10-4。D 最小的是 Cradle-SC/Tetra和MARIC-Fluent，分別為 1.9×10-5和 5×10-5。

總體而言，19份計(jì)算結(jié)果中，大約有40%的結(jié)果可全面實(shí)現(xiàn)D≤0.5，但僅有MARIC-Fluent全面實(shí)現(xiàn)了D≤0.1。

下面將給出MARIC-Fluent的結(jié)果，以及一個(gè)相對(duì)較差的結(jié)果（見(jiàn)表2與圖2），以使讀者能有相對(duì)全面的印象，這些圖表均由會(huì)議組織方繪制。

表2 PPTC槳敞水性能對(duì)比（MARIC-Fluent）

圖2 PPTC槳敞水性能對(duì)比

4.4.2 Case 2.2槳尾流

會(huì)議組織者收到了共13份計(jì)算結(jié)果。取定槳在x/D=0處，計(jì)算工況為進(jìn)速系數(shù)J=1.253（V=7.204 m/s，n=23 rps）。對(duì)每份計(jì)算結(jié)果，繪制了在x/D=0.1和0.2面上的沿 r/R=0.7、0.97、1.0圓弧曲線上的 72°范圍內(nèi)的三個(gè)速度分量Vx（實(shí)際數(shù)據(jù)為1-Vx/V），Vr（Vr/V）、Vt（Vt/V）的計(jì)算與試驗(yàn)的分布曲線圖。共6種圖，13份計(jì)算結(jié)果總計(jì)78張圖，每張圖上6根曲線。這些量沿周向出現(xiàn)的局部起伏是槳葉尾流，特別是梢渦存在的反映，是旋轉(zhuǎn)槳葉留在緊下游的蹤跡。需要關(guān)注這些局部起伏的位置、幅度和范圍。

當(dāng)x/D=0.1，r/R=0.7。所有提交的結(jié)果中，Vt在72°范圍內(nèi)幾乎處處偏高。-30°附近Vr的橫S型起伏，均僅能算得“峰”而未能算得“谷”。各分量峰的位置算得比較準(zhǔn)確的有五家，即Berg、VTT、MARIC、SSPA、UniTriest，但其中后四家中的三個(gè)分量的峰值均明顯偏大。

當(dāng) x/D=0.1，r/R=0.97、1.0。 在這兩個(gè)半徑上，所有結(jié)果的Vt在整個(gè)范圍內(nèi)均偏大。三分量起伏位置較準(zhǔn)的只有VTT和MARIC，但后者的起伏幅度偏大。相當(dāng)數(shù)量的計(jì)算結(jié)果中，Vx的起伏幅度僅為試驗(yàn)的幾乎一半。在r/R=1.0上，Vt出現(xiàn)的W型起伏也僅VTT和MARIC有所反映，但幅度均過(guò)小。

當(dāng)x/D=0.2，r/R=0.7。所有結(jié)果的Vt全范圍偏大。-50°附近三分量的隆起，其中Vt的隆起較難準(zhǔn)確反映，就其位置、范圍、幅值而言，較準(zhǔn)的是UniGenua、MARIC、SSPA、UniTriest和 VTT。

當(dāng) x/D=0.2，r/R=0.97、1.0。所有結(jié)果中，r/R=0.97上Vx的起伏全與測(cè)量結(jié)果趨勢(shì)相反，而r/R=1.0的Vx則均過(guò)大（偏向正值）。Vt的起伏變化均未能很好地捕捉到，相比較VTT也僅略好些。

13份結(jié)果中，有2～3份完全未能反映這些局部起伏，結(jié)果顯示出幾乎周向平均的特征。

這里，對(duì)一些速度分量，所有的計(jì)算結(jié)果都與試驗(yàn)有偏差，且發(fā)生幾乎相同的偏向。這一現(xiàn)象的原因有待進(jìn)一步深究。特別是當(dāng)x/D=0.2，r/R=0.97上的Vx起伏全與測(cè)量結(jié)果的態(tài)勢(shì)相反，尤使人存疑。同時(shí)可見(jiàn)，對(duì)槳尾流，包括梢渦的演化，定量上計(jì)算與試驗(yàn)之間尚存有一定的偏差，特別是前進(jìn)到x/D=0.2時(shí)，Vt的起伏計(jì)算與試驗(yàn)的偏差更明顯，試驗(yàn)結(jié)果中存在有起伏，而計(jì)算結(jié)果中只有少數(shù)幾家勉強(qiáng)反映。大體上x(chóng)/D=0.1的結(jié)果已可接受；而x/D=0.2的結(jié)果，數(shù)值計(jì)算在局部網(wǎng)格處理上，可能還需改進(jìn)。旋轉(zhuǎn)葉片尾流分布量的LDV測(cè)量水準(zhǔn)可能也需不斷提高。

對(duì)6張對(duì)比圖進(jìn)行綜合評(píng)估，應(yīng)該可以說(shuō)，MARIC的計(jì)算結(jié)果在全部13份結(jié)果中都屬上乘?，F(xiàn)給出MARIC的計(jì)算結(jié)果，如圖3所示。這些圖同樣均由會(huì)議組織方繪制。

圖3 PPTC槳尾流對(duì)比（MARIC-Fluent）

由上述對(duì)Case 2.1和2.2的評(píng)估，可以看出，無(wú)論是對(duì)PPTC槳的敞水性能，還是尾流 （梢渦），MARIC的計(jì)算結(jié)果已完全達(dá)到“工程上可接受的精度”，甚至有點(diǎn)“冒尖”。這自然引起會(huì)議各方一定的關(guān)注。因系盲算，誠(chéng)信度無(wú)可質(zhì)疑。除歸因于工作態(tài)度認(rèn)真外，也反映了MARIC對(duì)Fluent軟件應(yīng)用已達(dá)到較高水準(zhǔn)。但如何讓“點(diǎn)”的冒尖帶動(dòng)“面”的提升，使對(duì)各種類型槳的計(jì)算普遍“冒尖”，尚需要繼續(xù)努力。

4.5 采用數(shù)值計(jì)算所進(jìn)行過(guò)的研究項(xiàng)目

了解至今直接采用數(shù)值計(jì)算所進(jìn)行過(guò)的研究項(xiàng)目，也能對(duì)CFD應(yīng)用的功能、現(xiàn)狀和成熟度有印象性的認(rèn)知。如MARIC近年來(lái)直接涉及的研究項(xiàng)目有：阻力（軍艦、多類民船；低、中、高速船；實(shí)船、模型船）、伴流（不同方型系數(shù)船、不同尺度）、敞水（常規(guī)、側(cè)斜、可調(diào)螺距槳）、槳/體干擾、槳/舵干擾、功率預(yù)報(bào)、縱傾升沉及其對(duì)阻力計(jì)算精度影響、尺度效應(yīng)、方尾船尾流場(chǎng)（干、濕方尾）、吊艙槳、槳尾流、槳空泡、槳誘導(dǎo)壓力脈動(dòng)、多槳干擾、淺水效應(yīng)、敞式循環(huán)水槽水躍現(xiàn)象、部分計(jì)算問(wèn)題的不確定度分析。間接涉及的則有晃蕩問(wèn)題、橫搖問(wèn)題、線型優(yōu)化問(wèn)題，等等。

5 影響成熟度的一些長(zhǎng)期存在的問(wèn)題

（1）試驗(yàn)測(cè)量能力限制了實(shí)船阻力數(shù)值預(yù)報(bào)能力的評(píng)估和發(fā)展。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，CFD成熟度的提高，肯定與試驗(yàn)技術(shù)能力的提高密切相關(guān)；

（2）面對(duì)多種網(wǎng)格技術(shù)，不確定度分析技術(shù)發(fā)展過(guò)慢；

（3）需持續(xù)積累有全面測(cè)量數(shù)據(jù)可供對(duì)比的計(jì)算實(shí)例；

（4）樣本分析基礎(chǔ)上的“規(guī)程化”程度不高。這與上一問(wèn)題有關(guān)；

（5）一些特殊流動(dòng)現(xiàn)象的預(yù)報(bào)能力還較弱。如，空泡（振動(dòng)、噪聲）、碎波（船首、濕方尾）等。

6 影響成熟度的其他問(wèn)題

（1）無(wú)論船還是槳，單體的繞流預(yù)報(bào)（阻力、尾流）均已比較成熟，但船、槳、舵組合體的繞流預(yù)報(bào)，尚需快速精準(zhǔn)的方法。目前所傾向采用槳真實(shí)幾何形狀的方法，在現(xiàn)有硬件條件下難以實(shí)用化；

（2）尚需預(yù)報(bào)姿態(tài)的快速精準(zhǔn)的計(jì)算方法，可能涉及計(jì)算策略；

（3）多方案對(duì)比選優(yōu)不存在獨(dú)立的可靠度，其可靠度依賴于目標(biāo)量定量預(yù)報(bào)的精確度。需做對(duì)比的兩個(gè)不同方案，其流動(dòng)計(jì)算所用的網(wǎng)格必然會(huì)有所變動(dòng)。一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是如何使這一網(wǎng)格差異對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響降到最低。讓一套空間網(wǎng)格隨其邊界曲面變化而發(fā)生相應(yīng)的隨動(dòng)，而不是另行生成一套網(wǎng)格，對(duì)提升方案對(duì)比判斷可靠度應(yīng)比較有利。比如，可以嘗試把變形物體的流動(dòng)計(jì)算中采用的動(dòng)態(tài)網(wǎng)格技術(shù)（網(wǎng)格變形技術(shù)）轉(zhuǎn)用到方案對(duì)比中來(lái)；

（4）即使有條件采用較大規(guī)模的網(wǎng)格，也還需要對(duì)整個(gè)計(jì)算區(qū)域空間網(wǎng)格的疏密分布作合理的布局。除了壁面附近、幾何形狀和物理量值突變部位之外，還應(yīng)在有特殊興趣的部位及其依賴區(qū)域作出加密處理。其中前兩種情況，也可借助網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)。而后一種情況，就需要人工實(shí)現(xiàn)。

7 技術(shù)的成熟要求認(rèn)識(shí)的成熟

重視技術(shù)成熟度，反映認(rèn)識(shí)的成熟。技術(shù)的成熟必須基于認(rèn)識(shí)的成熟。目前存在著一些認(rèn)識(shí)問(wèn)題，會(huì)影響技術(shù)成熟度的提高。

（1）成熟的認(rèn)識(shí)應(yīng)該是全面的、客觀的。應(yīng)該對(duì)所研究的技術(shù)有全面深入的認(rèn)識(shí)。不僅是其優(yōu)勢(shì)，而且要包含其弱勢(shì)、缺陷和局限，它的能為與不能為、可行與不可行，必須包含該技術(shù)所引起的所得與所失。這里，嚴(yán)謹(jǐn)理應(yīng)甚于激情。

（2）理論分析、數(shù)值計(jì)算、實(shí)驗(yàn)測(cè)量是科研三大手段，彼此綜合應(yīng)用，本是很自然的事情，已經(jīng)存在于大量科研活動(dòng)中。特別是恰當(dāng)?shù)亟M合使用計(jì)算與試驗(yàn)兩種手段，并不是船舶CFD應(yīng)用技術(shù)的倒退，而正是更成熟地應(yīng)用船舶CFD技術(shù)的一種表現(xiàn)。組合應(yīng)用是更高層次的應(yīng)用。

（3）CFD用于機(jī)理分析，是其長(zhǎng)處。但需具備計(jì)算以外的功力。不僅需要確定適當(dāng)?shù)难芯糠桨?，還需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行深入挖掘，細(xì)致思量。這其中往往隱含了比預(yù)想大得多的工作量，有時(shí)也許只能取得階段性進(jìn)展。應(yīng)該容忍不同深度的機(jī)理分析研究，當(dāng)然更鼓勵(lì)具有深度的機(jī)理分析研究。

（4）必須認(rèn)真提高應(yīng)用性技術(shù)的成熟度，但不必刻意對(duì)其量化。技術(shù)門類繁多，應(yīng)該有不同的衡量標(biāo)準(zhǔn)。一刀切簡(jiǎn)單量化成熟度，會(huì)不切實(shí)際而流于形式。用“樣機(jī)”、“產(chǎn)品”衡量船舶CFD技術(shù)，更是風(fēng)馬牛不相及。重要的是隨時(shí)明確當(dāng)前階段應(yīng)該努力去干什么和如何去切實(shí)解決這些問(wèn)題；并且在各個(gè)發(fā)展階段，對(duì)CFD的狀況作出評(píng)估，指出存在的問(wèn)題，提出繼續(xù)努力的目標(biāo)和方向。

（5）“工程上可接受的精度”實(shí)際上是一種很高的要求。驗(yàn)證評(píng)估工程項(xiàng)目的計(jì)算，比課題研究中的計(jì)算往往需要更大的計(jì)算規(guī)模、更多的網(wǎng)格數(shù)。前者的失誤可能需要付出高昂的代價(jià)，甚至生命。在工程計(jì)算中，不應(yīng)該為了快捷而刻意縮小計(jì)算規(guī)模。加大投入、提高硬件檔次，才是正確的途徑。

（6）應(yīng)關(guān)注導(dǎo)致結(jié)論的前提條件。應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待來(lái)自個(gè)例的結(jié)論以及數(shù)值計(jì)算中需設(shè)定的要素，如邊界條件等。曾遇見(jiàn)過(guò)因取來(lái)流速度作下游出口邊界條件，導(dǎo)致船上游一定距離的波高偏離零值，而無(wú)法定解的典型例子。

（7）必須注意計(jì)算與試驗(yàn)的狀態(tài)高度一致。對(duì)此可以列舉多個(gè)例子，其中最典型的是長(zhǎng)期普遍存在的，不關(guān)注船模姿態(tài)固定還是自由之下對(duì)比阻力預(yù)報(bào)的精度。

（8）“點(diǎn)”上的突破有指導(dǎo)意義，但是，應(yīng)繼續(xù)“以點(diǎn)帶面”的努力?！懊妗鄙系倪_(dá)標(biāo)，樣本統(tǒng)計(jì)意義上的達(dá)標(biāo)，才意味著成熟。樣本中不排除負(fù)面的個(gè)例，是實(shí)事求是的、科學(xué)的、成熟的表現(xiàn)。如前所述，“以點(diǎn)帶面”還有另外二層意思。一是，這里的“面”指全面，即各種類型的船舶和船槳，都能達(dá)標(biāo)；另一是指?jìng)€(gè)別部門、單位的領(lǐng)先水準(zhǔn)盡快轉(zhuǎn)化成為行業(yè)內(nèi)的普遍水準(zhǔn)。這樣，才是真實(shí)的達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的生產(chǎn)力。

（9）行業(yè)內(nèi)的推廣，除了配置必要的軟件、硬件，還要人員、工時(shí)到位。后者常被忽視，導(dǎo)致價(jià)格不菲的軟件被閑置。一個(gè)大的船廠，如果只有一、二個(gè)人，又僅以50%的工時(shí)花在CFD應(yīng)用上，除非天才，否則很難迅速見(jiàn)效。

8 關(guān)于“數(shù)值水池”等概念的一些看法——關(guān)于數(shù)據(jù)測(cè)量與利用

“數(shù)值水池”的核心是數(shù)值計(jì)算技術(shù)，特別是CFD技術(shù)［6-9］。CFD技術(shù)依賴于計(jì)算機(jī)，相對(duì)于真實(shí)測(cè)量，本身具備“虛擬”的特征。應(yīng)用CFD技術(shù)，實(shí)際就在進(jìn)行“虛擬測(cè)量”。建立“數(shù)值水池”的目的就是構(gòu)建“虛擬測(cè)量”的環(huán)境?！疤摂M測(cè)量”其實(shí)就是“數(shù)值水池”具備的一種功能?！皵?shù)值水池”這一概念，有利于促進(jìn)CFD實(shí)用化?！皵?shù)值水池”的提法，側(cè)重于CFD的實(shí)用化，特別是定量預(yù)報(bào)問(wèn)題。目前，“數(shù)值水池”主要指船的快速性能預(yù)報(bào)，并正在逐漸向耐波、操縱性能預(yù)報(bào)拓展。

在CFD發(fā)展的早期，“數(shù)值水池”的提法曾相當(dāng)熱門，后來(lái)一度冷落。“數(shù)值水池”提法的低落與重起，反映了人們對(duì)CFD技術(shù)定量預(yù)報(bào)能力認(rèn)識(shí)的變化。定量預(yù)報(bào)問(wèn)題，首先要解決的是積分量（如阻力、推力等）的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，這要求能準(zhǔn)確預(yù)報(bào)緊貼船體壁面的流場(chǎng)。而伴流是分布量，其準(zhǔn)確預(yù)報(bào)則要求進(jìn)一步對(duì)船體周圍，特別是其下游一段距離范圍內(nèi)的流場(chǎng)也能予以準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。CFD領(lǐng)域曾經(jīng)為此努力多年，但情況并不理想，以至有人質(zhì)疑CFD技術(shù)是否具有定量預(yù)報(bào)能力，并一度很少有人提起“數(shù)值水池”，直至2005年前后，隨著歐盟若干旨在促進(jìn)CFD實(shí)用化的研究課題的開(kāi)展，又被人們提起。近年來(lái)計(jì)算機(jī)硬件性能以及應(yīng)用軟件的水準(zhǔn)都有迅速提高。經(jīng)過(guò)近幾年的持續(xù)努力，對(duì)準(zhǔn)確定量預(yù)報(bào)已積累了一定的心得體會(huì)，這使得業(yè)者對(duì)船的快速性能精準(zhǔn)定量數(shù)值預(yù)報(bào)重拾信心。如哥德堡2010、SMP′11等專題研討會(huì)上，與會(huì)者提交的計(jì)算結(jié)果所反映出的情況頗為樂(lè)觀，因此也有效增強(qiáng)了這種信心。

建立定量預(yù)報(bào)能力，勢(shì)必要求重視計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證。特別是分布量的預(yù)報(bào)驗(yàn)證，使人們不滿足于僅僅對(duì)積分量的測(cè)量，而使分布量的測(cè)量技術(shù)受到重視，加速了發(fā)展。如同物理試驗(yàn)測(cè)量一樣，“數(shù)值水池”需要對(duì)其所確定的規(guī)程，就其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行“不確定度分析”。這是試驗(yàn)驗(yàn)證工作的必要組成部分。

從實(shí)用出發(fā)，“數(shù)值水池”應(yīng)該全面完備其功能，其應(yīng)該能夠“全面”地定量預(yù)報(bào)船舶快速性能所關(guān)注的各種相關(guān)量。而且“數(shù)值水池”需要CFD技術(shù)的規(guī)程化。 例如“Best Practical Guidelines（BPG）”這一類文檔，可看作CFD技術(shù)規(guī)程化努力的部分成果，特別需要積累有試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)照的算例，在樣本分析的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出所需的規(guī)程。這就需要建立算例樣本數(shù)據(jù)庫(kù)予以支持，而積累有試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)照的算例、建立有足夠算例樣本的數(shù)據(jù)庫(kù)，不可能一蹴而就。所以CFD技術(shù)的規(guī)程需要不斷改進(jìn)，版本需不斷升級(jí)。

與一般數(shù)值計(jì)算相比，“數(shù)值水池”應(yīng)該還對(duì)前后處理環(huán)節(jié)更為重視。目前已知前處理所包含的網(wǎng)格生成，是定量預(yù)報(bào)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。CFD技術(shù)已經(jīng)在早期設(shè)計(jì)、“虛擬設(shè)計(jì)”中發(fā)揮作用，利用其具備的“虛擬測(cè)量”功能，快捷地對(duì)一些方案進(jìn)行初步評(píng)估比較。真實(shí)測(cè)量則是慎重的手段，對(duì)最終設(shè)計(jì)方案進(jìn)行真實(shí)測(cè)量是慎重之舉。目前，出現(xiàn)了設(shè)計(jì)過(guò)程中需要比對(duì)多個(gè)設(shè)計(jì)方案的情況，實(shí)現(xiàn)前后處理的批量處理的技術(shù)，也已引起關(guān)注。

后處理有不同的水準(zhǔn)。技術(shù)人員、設(shè)計(jì)人員用以對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行技術(shù)分析的后處理，應(yīng)向管理人員和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)宣介所需后處理有明顯不同?！皵?shù)值水池”的數(shù)據(jù)處理應(yīng)該追求實(shí)效。

數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)應(yīng)與試驗(yàn)預(yù)報(bào)技術(shù)互補(bǔ)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。對(duì)“數(shù)值水池”來(lái)說(shuō)，其分布量的預(yù)報(bào)與其積分量的預(yù)報(bào)密不可分?！皵?shù)值水池”可直接進(jìn)行實(shí)尺度計(jì)算而非僅僅模型尺度計(jì)算，如何采用數(shù)值方法實(shí)現(xiàn)實(shí)尺度預(yù)報(bào)，也是目前一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。還期望這同時(shí)有助于改進(jìn)模型試驗(yàn)基礎(chǔ)上的實(shí)尺度預(yù)報(bào)方法。

“數(shù)值水池”的概念，實(shí)際上僅側(cè)重于“數(shù)值水池”的構(gòu)建。所思考的是這一概念之中所應(yīng)包含的內(nèi)容。思考的重點(diǎn)在于為促進(jìn)CFD實(shí)用化，還應(yīng)該做些什么。事實(shí)上，隨著數(shù)值計(jì)算方法與實(shí)際需求的發(fā)展，一個(gè)個(gè)硬課題不斷突破完成，相關(guān)軟課題的答案，也形成在硬課題研究人員的心得體會(huì)之中，需要的是加以總結(jié)和整理。

完整的試驗(yàn)測(cè)量應(yīng)該包括：確定測(cè)量方法、構(gòu)建試驗(yàn)裝置、讀取測(cè)量數(shù)據(jù)、分析處理數(shù)據(jù)，通常把進(jìn)一步利用數(shù)據(jù)，獨(dú)立于試驗(yàn)測(cè)量之外。為充分利用測(cè)量數(shù)據(jù)而進(jìn)行的種種努力，應(yīng)該說(shuō)超出了“試驗(yàn)測(cè)量”的范圍。

船舶行業(yè)的水池部門，習(xí)慣上總是以追求優(yōu)秀線型也即優(yōu)化水動(dòng)力性能作為實(shí)際業(yè)務(wù)目的，改進(jìn)線型或改進(jìn)水動(dòng)力性能的能力已成為評(píng)估水池部門業(yè)務(wù)水準(zhǔn)的重要指標(biāo)，這已超出了“試驗(yàn)測(cè)量”所包含的“數(shù)據(jù)處理”范圍，涉及的是對(duì)數(shù)據(jù)的利用能力。這里，人們還常常借助數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)加以利用。因此，“數(shù)值水池”既要實(shí)現(xiàn)“虛擬測(cè)量”，還類似于真實(shí)水池機(jī)構(gòu)，需要具有與改進(jìn)線型相關(guān)的數(shù)據(jù)利用功能。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)試驗(yàn)測(cè)量各環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。而對(duì)進(jìn)一步利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)的種種技術(shù)，影響則更為深刻。其主要是實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值計(jì)算的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)試驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果的綜合利用，即實(shí)現(xiàn)了真實(shí)與虛擬的對(duì)接。從而促進(jìn)許多“數(shù)據(jù)利用”技術(shù)的發(fā)展，使“數(shù)據(jù)利用”成為了一個(gè)專門的技術(shù)門類，其中包括所謂“情景再現(xiàn)”技術(shù)。而在“情景再現(xiàn)”技術(shù)中，出現(xiàn)了數(shù)字式的“仿真模擬器”，甚至還出現(xiàn)了“虛擬現(xiàn)實(shí)”（VR）。盡管這些技術(shù)（尤其是其中的VR技術(shù)）至今還是昂貴的技術(shù)，但在真實(shí)情景危及健康甚至生命安全的領(lǐng)域，還是十分必要的。如因高度逼真而著名的波音公司民航駕駛員訓(xùn)練器，又如歐盟FP5下的項(xiàng)目“Life-cycle virtual reality ship system”（VRSHIP-ROPAX2000）等等。

但是，“數(shù)值水池”的數(shù)據(jù)利用功能僅限于和改進(jìn)線型或改進(jìn)水動(dòng)力性能有關(guān)，不宜過(guò)度延伸、擴(kuò)展，即限于數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和數(shù)值自動(dòng)優(yōu)化技術(shù)。因?yàn)椤皵?shù)值水池”的根本功能是“虛擬測(cè)量”，其應(yīng)特別強(qiáng)化的是數(shù)值計(jì)算能力。過(guò)度延伸、擴(kuò)展，會(huì)使“數(shù)值水池”的概念發(fā)生異化，導(dǎo)致 “喧賓奪主”甚至“張冠李戴”。我們需要集中精力和目標(biāo)，如前所述僅定量預(yù)報(bào)和全面預(yù)報(bào)，有待業(yè)內(nèi)共同認(rèn)真努力。

“數(shù)值水池”除了關(guān)注本身的構(gòu)建，一般不關(guān)注如何推廣應(yīng)用。因?yàn)槠渑c數(shù)值計(jì)算（特別是CFD技術(shù)）的推廣應(yīng)用是一回事。

對(duì)“概念”、“提法”等某些軟課題進(jìn)行研究是必要的，但應(yīng)該適可而止，避免本末倒置。因?yàn)橛舱n題才是發(fā)展之本，且有些概念宜讓下一代人去研究；有些“概念”可能是多余的，無(wú)需過(guò)多關(guān)注。正確的認(rèn)識(shí)會(huì)促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，而“概念”的模糊、混淆則導(dǎo)致多走彎路。

9 計(jì)算流程的固化（規(guī)程化）與誤差不確定度評(píng)估

誤差的不確定度分析方法可以分類為單網(wǎng)格方法和多網(wǎng)格方法［10］。

多網(wǎng)格方法一般指基于理查遜外插（RE）的方法，也包含仿照物理測(cè)量的不確定度分析方法［11］。這種方法采用較多套網(wǎng)格，反復(fù)進(jìn)行多次計(jì)算，明顯增加工作量，提高計(jì)算費(fèi)用。這對(duì)工業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，似乎不夠?qū)嵱?，但在理論上，采用更多網(wǎng)格上的解，得到的不確定度值可能更可靠。如果我們把這種不確定度評(píng)估方法，與CFD計(jì)算實(shí)用化過(guò)程中試圖固化計(jì)算流程（規(guī)程化）的想法結(jié)合起來(lái)，那么這種方法采用多套網(wǎng)格，就并不顯得是缺點(diǎn)了。

比如，我們?cè)噲D把對(duì)某一型船在一定Fn范圍內(nèi)靜水阻力數(shù)值預(yù)報(bào)的整套計(jì)算流程固化下來(lái)，即把所有需設(shè)定的數(shù)值要素均確定下來(lái)，其中也包括所采用的網(wǎng)格。我們打算把它作為一種數(shù)值計(jì)算的推薦方案（規(guī)程），或?qū)⒅O(shè)定為軟件中整套的缺省值。那么針對(duì)這一推薦方案進(jìn)行不確定度評(píng)估，在采用多套網(wǎng)格或是足夠多的三網(wǎng)格組、四網(wǎng)格組求解之后，獲得足夠可信的不確定度評(píng)估結(jié)果。為了提高可信度，甚至可以嘗試采用多種不確定度評(píng)估流程。盡管這樣需花費(fèi)相當(dāng)?shù)拇鷥r(jià)，但是為后續(xù)采用這一套推薦方案取得的計(jì)算結(jié)果事先提供了不確定度評(píng)估值，且具有足夠的可信度。隨著該推薦方案實(shí)際采用次數(shù)的上升，上述評(píng)估的費(fèi)用也會(huì)被逐次攤薄。因此采用多網(wǎng)格提高可信度是值得的。

按此思路，我們應(yīng)該還可以對(duì)同一問(wèn)題的各個(gè)不同的推薦方案，在不確定度分析的基礎(chǔ)上加以評(píng)估和篩選，由此實(shí)現(xiàn)不確定度分析對(duì)規(guī)程化的參與和兩者的相互結(jié)合。也就是說(shuō)，如果你對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行不確定度分析，并不只是為了發(fā)表一篇文章，或某一項(xiàng)特定的任務(wù)，而是試圖固化出一套對(duì)某類常規(guī)計(jì)算任務(wù)準(zhǔn)備予以推薦的規(guī)程，那么，多網(wǎng)格方法值得采用。

對(duì)近年來(lái)多種船型、數(shù)百個(gè)線型設(shè)計(jì)方案阻力伴流性能數(shù)值預(yù)報(bào)工作加以梳理，按數(shù)值計(jì)算的共性，確定應(yīng)該分為幾種類型；對(duì)各個(gè)類型分別編制、確定相應(yīng)的計(jì)算流程。對(duì)這些流程進(jìn)行不確定度分析評(píng)估后，若有必要還需作適當(dāng)?shù)母膭?dòng)調(diào)整，由此使流程成為可固化或推薦的程序，也即讓不確定度分析介入流程制定和規(guī)程確定的過(guò)程中。不過(guò)，也可以對(duì)較有把握的，以及計(jì)算流程相對(duì)成熟的類型，先行實(shí)施這一過(guò)程，再逐步覆蓋至常規(guī)船型或主流船型。同一類型，也可開(kāi)發(fā)推薦幾套程序，以滿足不同的實(shí)際需求。

對(duì)槳敞水性能也可考慮開(kāi)始進(jìn)行上述工作。在適當(dāng)?shù)碾A段，可針對(duì)自航性能進(jìn)行類似的工作。

10 感 謝

本文的完成得益于與蔡躍進(jìn)、王金寶、丁舉同志的探討，以及與于海、吳瓊同志的心得交流，在此表示衷心感謝！

［1］蔡榮泉.關(guān)于船舶CFD的現(xiàn)狀和一些認(rèn)識(shí)［J］.船舶，2002（1）：29-37.

［2］蔡榮泉.船舶計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用［J］.船舶，2002（4）：8-13.

［3］http：//ittc.sname.org/proceedings.htm［EB/OL］.

［4］http：//www.virtual-basin.org［EB/OL］.

［5］http：//cordis.europa.eu/data/PROJ_FP5/ACTIONeqDndSE SSIONeq112242005919ndDOCeq801ndTBLeqEN_PROJ.htm［EB/OL］.

［6］沈泓萃，趙峰.艦船綜合航行性能虛擬試驗(yàn)環(huán)境（數(shù)值水池）頂層研究［J］.艦船科學(xué)技術(shù)，2007，29（2）：17-29.

［7］朱德祥，沈泓萃，洪方文等.船模數(shù)值水池框架及其研究基礎(chǔ). 水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展，A 輯［J］.2008，23（1）：24-32.

［8］沈泓萃.ITTC及船舶水動(dòng)力學(xué)研究方向與重點(diǎn)分析［C］.2008年船舶水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議，杭州，2008.11.

［9］李勝忠，李斌，趙峰，等.VIRTUE計(jì)劃研究進(jìn)展綜述［J］.船舶力學(xué)，2009，13（4）：662-675.

［10］http：//www.grc.nasa.gov/www/wind/valid/validation.html［EB/OL］.

［11］沈泓萃、姚震球、吳寶山，等.船舶CFD模擬不確定度分析與評(píng)估新方法研究［J］. 船舶力學(xué)，2010，14（10）：1071-1083.