船体建筑通过船体线型图与型值表利用NAPA软件进行建模，并应用此软件进行线型初步光顺，得到船体模型如图1所示。图中沿X方向表示船长，沿Y方向表示船宽，沿Z方向表示吃水。

图1 船体模型

为了预测船舶阻力，需围绕船体创建拖拽试验池，即船体的拖拽计算域。围绕船体创建一个流场形状的几何体（其中进流部分为船长的1倍，去流段要考虑波流的影响为船长的2倍，船侧为船长的1倍，水深为船长的2倍），然后从几何体中减去船体生成的体积即成为一个包含船的连续且封闭的虚拟拖拽池。为计算需要，在划线网格时局部加密，在船体附近的计算域采用较密的网格，外围流域采用较为稀疏的网格。这样既控制了网格的数量，又保证了计算精度与计算效率。需要特别注意的是，需要加密水线处、艏部、艉部等波浪变化位置的网格。

利用数值计算软件STAR-CCM+处理船舶运动，在时间上选择隐式非定常，材料选取欧拉多相（空气与水的组合），多相模型组合选取流体域体积（VOF），粘滞选取湍流，雷诺平均湍流选取K-Epsilon湍流，选取重力、单元质量与VOF波。

对应的边界条件，设定迎流端、船上方、下方为速度进口，给定均匀的来流的速度分量；船尾边界给定压力出口（pressure outlet）；船的两侧则使用Sym边界对称。

通过采用以上方法，计算16500吨化学品船在不同航速下的阻力，并与船模试验数据的阻力进行对比分析，如表1。

表1 16500吨化学品船数值计算阻力与船模阻力对比

在该设置下，从表1可以得出，数值计算总阻力值与船模水池试验报告相比，误差在0.92%~2.60%之间，误差较小,属于工程误差。说明数值计算软件（STAR-CCM+）结果可靠，可用于阻力预报计算的评估。

19800吨级化学品船，其主要船体参数如表2所示。

表2 19800吨级化学品船船体参数

其主要尺度与16500吨化学品船相近，可以采用同尺度比进行缩放，并进行相同的网格、边界条件设置，用控制方程来设置相应的参数后得到模型，最终算出在模型尺度下的数值计算结果，如表3所示。

表3 数值计算19800吨化学品船总阻力

计算出残差监测曲线、阻力收敛曲线值，分析兴波模拟图、船体压力图，得到的计算时间与阻力收敛性较好，符合工程计算的实际要求，并结合16500吨船的数值计算与船模试验对比结果，表明其结果相对准确。

由于计算是在模型尺度下进行数值模拟计算，需要根据ITTC的方法由模型尺度转换到实船尺度。转换方法主要是二因次法或三因次法。本文采用三因次法对船舶阻力进行转换。三因次法认为粘压阻力Cpv与摩擦阻力系数Cf之比为一常数k，1+k=Cv/Cf。根据16500吨化学品船船模水池试验结果，并根据ITTC的推荐方法,可以得出计算的k值。参考表4、图2。

表4 船模阻力换算

上表通过使用ITTC方法，计算19800吨级化学品船在不同航速下的实船阻力预报。结果表航明速，指其标航达速到指同标类达型到船同中类的型最船佳中水的平。最佳水平。

图2 航速与阻力曲线