请教用fluent计算船舶航行后的空气尾流场--鸡尾流场计算

ahaser

首先说明，本人新手，请各位大侠不吝指导！多谢！
最近心血来潮，想用FLUENT模拟船舶航行时形成的鸡尾流。
很遗憾，试了一些方法，未能如愿。
将前段时间的方法写出来，望各位高手给出指导意见。

所谓鸡尾流，是指舰船航行后的尾流场的形状，
由于气流流过甲板，到达船尾后，类似于后台阶，气流下沉，
随后在离船尾大概一个船身的距离后，气流会上翘，
这种先下后翘的气流就是公鸡尾流。

照着一些舰船的图片，简单做了个外形，
上游、下游都取了大概20倍舰船的长度，
顶部大概也有20倍舰船的高度。
计算的船舶航行速度大概有15m/s,速度很低。

第一次尝试：
稀疏网格，无边界层，层流计算
边界条件：入口设为速度入口，出口作为outflow，
计算域的顶部和左右两侧也设为速度入口，
没有采用VOF模型，将水面设为固体壁面，
计算使用非定常计算，以0.01s为迭代步长，每一步设20个子布，
监控船身的受力，发现很快就收敛。
很可惜，计算结果看不到公鸡尾流，
气流的下洗很容易计算出来，但是后面的上翘根本计算不出来。

第二次尝试：
较为细密的网格，对尾流区进行了加密，设置了边界层，S-A模型
液面给的是固体壁面，但是给了和入口一样的速度条件，
其他的不变，结果也很快收敛，可是计算不出上翘。

第三次尝试：
同样的网格，给了VOF模型，
计算使用非定常计算，以0.01s为迭代步长，每一步设20个子步，
很快发散，没有结果。

请各位高手批评指正，给一些指导意见！
本人的困惑：
1.公鸡尾流到底是如何产生的？物理机理上如何解释？
如果是后台阶流动的话，很难理解它离开一段距离后上翘。
2.边界条件如何给定？是不是一定需要VOF？还是只需要将水面设成固壁，给出一定速度即可？
3.本问题是定常还是非定常？如何设置时间步长？