| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Table of Contents | 第8-12页 |
| CHAPTER 1 INTRODUCTION | 第12-23页 |
| 1.1 Purpose | 第12-13页 |
| 1.2 Research Overviews | 第13-20页 |
| 1.2.1 Automatic Generation of Hull Form | 第13-15页 |
| 1.2.2 Optimization of Bulbous Bow | 第15页 |
| 1.2.3 Optimization of Hull Form Using Genetic Algorithm | 第15-17页 |
| 1.2.4 Optimization Based On Neural Networks | 第17-18页 |
| 1.2.5 Optimization of Hull Form Using Other Optimization Algorithms | 第18-20页 |
| 1.2.6 Optimization of Multi Hull Vessels | 第20页 |
| 1.3 Objectives and Scope of Work | 第20-21页 |
| 1.4 Organization of Thesis Report | 第21-23页 |
| CHAPTER 2 THEORETICAL BACKGROUND | 第23-48页 |
| 2.1 Governing Equations Used in FLUENT | 第23-32页 |
| 2.1.1 Turbulence Models | 第25-32页 |
| 2.1.1.1 Standard k- turbulence model | 第25-26页 |
| 2.1.1.2 RNG k- turbulence model | 第26-27页 |
| 2.1.1.3 Realizable k- turbulence model | 第27-28页 |
| 2.1.1.4 Standard k-ω turbulence model | 第28-29页 |
| 2.1.1.5 Shear-Stress Transport k-ω turbulence model | 第29-32页 |
| 2.2 Bulbous Bow Design | 第32-34页 |
| 2.3 Genetic Algorithm | 第34-41页 |
| 2.3.1 Encoding and Decoding of Variables | 第35-36页 |
| 2.3.1.1 Binary Genetic Algorithm | 第35-36页 |
| 2.3.1.2 Real valued Genetic Algorithm | 第36页 |
| 2.3.2 Initial Population | 第36-37页 |
| 2.3.3 Selection | 第37页 |
| 2.3.4 Pairing | 第37页 |
| 2.3.5 Mating | 第37-40页 |
| 2.3.6 Mutations | 第40页 |
| 2.3.7 Convergence | 第40-41页 |
| 2.4 Overview of Journaling in Gambit and FLUENT | 第41-47页 |
| 2.4.1 Journaling in GAMBIT | 第41-45页 |
| 2.4.1.1 Interactive Mode (Edit/Run) | 第41-42页 |
| 2.4.1.2 Batch Mode (Run) | 第42页 |
| 2.4.1.3 Parametric Modeling | 第42-44页 |
| 2.4.1.3.1 Arrays | 第43页 |
| 2.4.1.3.2 Functions | 第43页 |
| 2.4.1.3.3 IF Blocks and DO Loops | 第43-44页 |
| 2.4.1.3.3.1 IF-Blocks | 第44页 |
| 2.4.1.3.3.2 DO-Loops | 第44页 |
| 2.4.1.4 Exporting Mesh File | 第44页 |
| 2.4.1.5 Steps to Parameterize GAMBIT Journals | 第44-45页 |
| 2.4.2 Journaling in FLUENT | 第45-47页 |
| 2.4.2.1 Recording & Reusing the Journal | 第45-46页 |
| 2.4.2.2 The GUI Journal File | 第46页 |
| 2.4.2.3 The TUI Journal File | 第46-47页 |
| 2.5 Summary | 第47-48页 |
| CHAPTER 3 PROPOSED METHODOLOGY OF HULL FORM OPTIMIZATION | 第48-52页 |
| 3.1 Optimization Methodology | 第48-51页 |
| 3.1.1 Optimization Program (Genetic Algorithm) | 第49页 |
| 3.1.2 Gambit Variable File | 第49页 |
| 3.1.3 Gambit Journal File | 第49-50页 |
| 3.1.4 Automatic Geometry Modeling and Mesh Generation | 第50-51页 |
| 3.1.5 FLUENT Journal File | 第51页 |
| 3.1.6 CFD Analysis (FLUENT Software) | 第51页 |
| 3.2 Summary | 第51-52页 |
| CHAPTER 4 APPLICATION CASE-1: SERIES 60 HULL OPTIMIZATION | 第52-86页 |
| 4.1 Series 60 Parent Hull | 第52-61页 |
| 4.1.1 Computational Domain and Mesh Generation | 第53-54页 |
| 4.1.2 CFD Analysis | 第54页 |
| 4.1.3 Boundary Conditions | 第54-61页 |
| 4.1.3.1 Discretization Schemes | 第55-61页 |
| 4.1.3.1.1 First Order Upwind Scheme | 第56页 |
| 4.1.3.1.2 Second Order Upwind Scheme | 第56页 |
| 4.1.3.1.3 QUICK (Quadratic Upwind Interpolation of Convective Kinematics)Scheme | 第56页 |
| 4.1.3.1.4 Modified HRIC Scheme | 第56-61页 |
| 4.1.4 Summary | 第61页 |
| 4.2 Bulbous Bow Optimization For Resistance Reduction | 第61-76页 |
| 4.2.1 Design of Bulbous Bow for Optimization | 第62-63页 |
| 4.2.2 Constraints for Design Parameters/Variables | 第63页 |
| 4.2.3 Genetic Algorithm Parameters | 第63-64页 |
| 4.2.4 Generation of Hull Geometry and Meshing | 第64页 |
| 4.2.5 CFD Analysis | 第64-65页 |
| 4.2.6 Results and Discussions | 第65-76页 |
| 4.3 Goose-Neck Bulbous Bow (GNBB) Optimization | 第76-83页 |
| 4.3.1 Constraints for Design Parameters/Variables | 第76-77页 |
| 4.3.2 Genetic Algorithm Parameters | 第77-78页 |
| 4.3.3 Results and Discussions | 第78-83页 |
| 4.4 Series 60 Hull Turbulence Intensity Comparisons | 第83-84页 |
| 4.5 Summary | 第84-86页 |
| CHAPTER APPLICATION CASE-2: TRIMARAN FA1 HULL OPTIMIZATION | 第86-124页 |
| 5.1 Trimaran FA1 – Parent Hull | 第86-94页 |
| 5.1.1 Computational Domain and Mesh Generation | 第86-89页 |
| 5.1.2 CFD Analysis | 第89-91页 |
| 5.1.2.1 Boundary Conditions | 第89-91页 |
| 5.1.3 Results | 第91-94页 |
| 5.2 Trimaran FA1 Optimization | 第94-123页 |
| 5.2.1 Geometry and Mesh Generation | 第94-95页 |
| 5.2.2 CFD Analysis | 第95页 |
| 5.2.3 Results and Discussions | 第95-123页 |
| 5.2.3.1 Case-1 | 第95-99页 |
| 5.2.3.2 Case-2 | 第99-102页 |
| 5.2.3.3 Case-3 | 第102-105页 |
| 5.2.3.4 Case-4 | 第105-107页 |
| 5.2.3.5 Case-5 | 第107-110页 |
| 5.2.3.6 Case-6 | 第110-114页 |
| 5.2.3.7 Case-7 | 第114-116页 |
| 5.2.3.8 Case-8 | 第116-121页 |
| 5.2.3.8.1 Case-8A: Objective Function (Rt) | 第117-119页 |
| 5.2.3.8.2 Case-8B: Objective Function (Rt/Vol.) | 第119-121页 |
| 5.2.3.9 Optimization Based on Turbulence Intensity | 第121-123页 |
| 5.3 Summary | 第123-124页 |
| CHAPTER 6 SUMMARY AND CONCLUSIONS | 第124-128页 |
| REFERENCES | 第128-134页 |
| RESEARCH PUBLICATIONS | 第134-135页 |
| ACKNOWLEDGEMENTS | 第135页 |
