（1）CFD软件的应用
使用常用CFD软件，例如STAR-CCM+、Fluent、OpenFOAM等开展流体仿真工作，主要应用于船舶与海洋工程水动力学与流固耦合领域。基于计算流体动力学CFD的水动力性能计算分析，主要包括：基于RANS的船舶水动力性能分析、船舶在静水及波浪中的阻力运动与载荷及水弹性预报、CFD-FEM耦合模拟、出入水砰击问题、甲板上浪问题、液舱晃荡问题、液货船舶内外流场耦合模拟、两船并靠作业的多浮体水动力模拟。
CFD软件在船舶水动力学领域的应用
（2）船舶快速性CFD模拟仿真
开展各类船型（海船、内河船、单体船、多体船、高性能船舶）的快速性技术，包括：裸船体阻力计算、螺旋桨敞水性能计算、考虑船桨干扰的自航因子计算。实施过程包括：船体或螺旋桨几何模型建立、计算域建立与边界条件选取、网格划分、湍流模型、离散方案及求解算法、时间步长、收敛性判据。基于 CFD 方法进行航速功率评估可选择使用基于模型尺度或者基于实船尺度。基于模型尺度进行航速功率评估基本流程为：基于船模的阻力计算、基于桨模的螺旋桨敞水性能计算、基于船桨干扰的自航因子计算以及模型/实船航速功率换算；基于实船尺度进行航速功率评估则基于 CFD 方法进行实船航速功率直接计算。以及船舶在波浪中的增阻与失速。
CFD软件在船舶快速性方面的应用
（3）船舶耐波性CFD模拟仿真
采用CFD软件模拟船舶或海洋浮体在波浪中的运动与受力，包括规则波、长峰不规则波、短峰不规则波、畸形波、方形波浪等各类海况下的响应。监测数据包括：波面高程、船体运动、加速度、压力、流场速度与压力场分布等。曾采用CFD技术对船舶水动力和流固耦合开展了大量模拟研究工作。基于STAR-CCM+软件和OpenFOAM代码建立了采用动量源项理论的三维海浪数值造波技术、基于重叠网格和VOF技术的复杂海况下船舶运动预报、砰击上浪载荷模拟及流体破碎等剧烈流动等模拟方法。并开展了网格尺寸、时间步长、流体域尺寸、湍流模型等对于结果影响的收敛性分析，船体运动计算结果与试验结果的误差小于5%。
CFD软件在船舶耐波性方面的应用
（4）液货船舶水动力的CFD模拟仿真
LNG船等液货船舶在海上航行时的安全性问题极为重要。远洋恶劣海况可引起船体的大幅摇荡运动与波浪载荷响应，船体运动也可诱导船体内部液舱晃荡并产生局部冲击载荷，内外流体载荷作用下的船体运动还可进一步影响流场。为了提高液货船舶的设计水平和海上航运安全性，本团队采用CFD方法对独立液舱晃荡问题进行了一系列研究，并建立了一套基于CFD方法的综合考虑船体运动、波浪载荷、液舱晃荡等耦合作用的液货船舶水动力预报方法。通过建立数值水池背景区域、船体运动重叠区域以及液舱区域，对波浪诱导液货船舶的运动与液舱晃荡的耦合响应进行了数值模拟分析。
CFD软件在液货船舶水动力方面的应用
相关研究成果：
期刊论文：
[1] Jialong Jiao*, Songxing Huang, Carlos Guedes Soares. Numerical investigation of ship motions in cross waves using CFD. Ocean Engineering, 2021, 223, 108711. (SCI, IF=6.3, Q1)
[2] Jialong Jiao*, Songxing Huang. CFD simulation of ship seakeeping performance and slamming loads in bi-directional cross wave. Journal of Marine Science and Engineering, 2020, 8(5), 312. (SCI, IF=3.2, Q2)
[3] Songxing Huang, Jialong Jiao*, Chaohe Chen*. CFD prediction of ship seakeeping behavior in bi-directional cross wave compared with in uni-directional regular wave. Applied Ocean Research. 2021, 107, 102426. (SCI, IF=5.1, Q1)
[4] Songxing Huang, Jialong Jiao*, Chaohe Chen*. Numerical prediction of ship motion and slamming load characteristics in cross wave. Journal of Marine Science and Technology. 2022, 27: 104–124. (SCI, Q3, IF=2.3, Q2)
[5] Guangyan Jia, Jialong Jiao*, Chaohe Chen, Tiecheng Wu. CFD simulation of wave-induced motions of an LNG ship considering tank sloshing effects. Brodogradnja, 2025, 76(3), 76307. (SCI, IF=4.7, Q1)
[7] 焦甲龙*，黄松兴，童晓旺. 方形波浪中船舶运动特性的CFD数值模拟研究.中国造船, 2020, 61(3): 140–151. (EI期刊)
[8] 焦甲龙*，黄松兴，陈超核. 基于RANS的短峰波中船舶耐波性预报.中国造船, 2020, 61(S2): 152–157. (EI期刊)
[9] 焦甲龙*，黄松兴. 穿浪单体船型水动力性能的CFD数值模拟研究.中国造船, 2021, 62(2): 154–166. (EI期刊)
[10] 黄松兴，焦甲龙，孙树政，陈超核*. 基于CFD的单体复合船水动力性能分析.哈尔滨工程大学学报, 2021, 42(1): 105–111.(EI期刊)
[11] 黄松兴，焦甲龙*，陈超核. 方形波浪中船舶运动特性及安全航行策略.浙江大学学报（工学版）, 2021, 55(8): 1473–1481. (EI期刊)
[12] 张皓，郝承明，曲自信，喻巧，焦甲龙. 基于CFD的船舶水动力计算收敛性分析. 造船技术, 2023, 51(2): 10–17.
[13] 贾广言，焦甲龙*，赵明明，陈超核. 液货船舶内外流场耦合的CFD模拟研究.广州航海学院学报, 2025, 33(4): 42–49.
发明专利：
14.焦甲龙、贾广言、陈超核，一种含液舱船舶耐波性的CFD数值模拟方法、系统、设备及介质，ZL202311136853.3，2023-09-05，CN117390761，2026-07-17，已授权；
