深海作业平台无动力上浮过程水动力分析及运动仿真研究

本文在-180°～0°攻角范围内，对上浮平台的流场进行了研究，结果表明大攻角下扁平体平台的分离流动及涡系非常复杂，从而造成了相应水动力的强非线性。扁平体平台垂直面内的旋转阻尼大，整个上浮过程呈现以攻角变化为主的运动特点，本文提出了在运动方程中采用“变攻角基准状态”的水动力表达方法，即位置力插值，剩余项采用传统增量模式，从而提高了上浮全过程及稳态解的预报精度。上浮运动的系列仿真揭示了抛载重量、抛载位置、初始状态对上浮全过程的影响规律。本文据此对工程上抛载提出了建议。研究结果表明，该深海作业平台无动力上浮过程具有较好的上浮安全性。     

一种新型延展式张力腿平台及其水动力性能

文章提出了一种由四个立柱和一个环形浮箱（四个方型截面梁组成）组成的新型延展式张力腿平台。与传统延展式张力腿平台相比,新型延展式张力腿平台有更少的组块和组块间焊缝,因此它的建造成本更低、建造周期更短。新型延展式张力腿平台将延展式结构改进为浮箱的一部分,这就解决了传统平台的延展式结构与浮箱连接处焊缝疲劳损伤问题。文中对结构进行了水动力性能分析以证明其动态响应可靠性。基于三维势流理论对新型平台进行频域内的数值模拟,得到了新型平台的附加质量和势流阻尼。考虑新型平台和张力筋腱系统的耦合作用,分析了新型平台在风、浪、流联合作用下的非线性动态响应。时域分析得到了新型平台在时域内的位移响应。水动力分析结果证明了新型延展式张力腿平台有可靠的水动力性能,并且满足在南海环境条件下的安全要求。     

国内外防波堤损坏研究进展评述

近年来，深水环境下的防波堤建设项目日益增多，经常会遇到一些国际海岸工程中还未完全解决的难题。文章综述了国内外在防波堤损坏这一领域研究的历史与最新进展，并在此基础上对防波堤损坏的原因进行了初步探讨。     

基于动力定位应用的直翼推进器水动力特性分析

直翼推进器具备良好的操纵性及机动性,适用于有较高动力定位控制要求的船舶。文章分析了直翼推进器的工作原理,并结合实船选型及安装情况进行了水动力特性初步分析,该结果可为后续动力定位控制策略和算法研究以实现推力最大化或效率最大化提供参考。     

系列舵翼潜艇水动力系数数值计算及试验研究

操纵性水动力系数的准确计算和测量对潜艇操纵性预报及运动控制起着至关重要的作用。文中以SUBOFF为研究对象,基于切割体网格应用STARCCM+软件完成系列舵翼艇体阻力的数值模拟;采用基于三角形网格的面元法程序和循环水槽操纵性试验2种方法获得系列舵翼缩比模型(λ=2:1)的水动力系数,并研究不同Re下舵角水动力系数的变化趋势。结果与文献[1]对比,验证了STARCCM+对潜艇阻力性能模拟的可靠性以及2种方法获取水动力系数的正确性,为潜艇水动力系数的CFD数值模拟和操纵性预报仿真提供可靠的参考依据。     

黄茅海二维水动力模拟

文中采用ELCIRC模型对黄茅海2003年4月14日至4月28日期间潮流情况进行了模拟,并利用采取水位、流速与流向验证,验证结果效果良好,分析发现黄茅海海区涨、落潮流轴线近乎南北向运动,从湾顶至湾口水流分散,落潮流速由湾顶向湾口递减,涨潮流速由湾口向湾顶递增,个别区域如三角山岛与大杧岛峡口之间流速涨、落潮一直较大,黄茅海海湾中部拦门沙顶位置处涨落潮流速均很小,大潮平均流速大于小潮。     

FLUENT计算任意二维剖面受迫振荡水动力

利用FLUENT求解二维任意剖面在深水中垂向强迫振荡问题。将矩型剖面的垂向非定常水动力计算结果与实验值两者进行比较,结果吻合。在此基础上计算加装组合附体的船型剖面的辐射力,验证了组合附体减纵向运动（文中为“垂荡”）的效果,对深化组合附体优化设计具有重要的参考价值。     

不同风向和风速下动力定位船舶的动力响应分析

海上作业的海洋结构物须有良好的定位能力以方便各种工程的实施,为了实现高精度、不受水深影响的定位,越来越多的深海作业船舶倾向于安装动力定位系统。本文参考了某动力定位船舶的船型参数与船体响应幅值算子,利用OrcaFlex水动力软件模拟计算不同风向、风速下的动力定位船舶动态响应运动情况、推进器的反力和反力矩,实现了对动力定位船舶在不同风向下的动力学分析,得出不同风向和风速对船舶动力定位精度的影响,确定了船舶动力定位时的最佳风向并提出了若干工程建议,有助于船舶动力定位的优化设计及保证海上安全作业。     

大型油船进出钦州港拖船功率探讨

为了确定大型油轮进出港口所需拖轮功率,通过对目前最常用的两种确定功率的方法进行对比分析,得出各自的优点和不足,结合钦州港实际情况,运用这两种方法确定在不同条件下,大型油轮进出钦州港所需拖轮功率。     

水下无人航行器外挂吊舱水动力试验及操纵性分析

在循环水槽开展了某带吊舱水下无人航行器的水动力试验,绘制出了航行器阻力曲线,得到了与操纵性相关的主要水动力系数,在此基础上对水下无人航行器的运动稳定性进行了分析,并与不带吊舱情况下的水下无人航行器操纵性进行了比较。试验结果可为水下无人航行器推进系统设计及运动控制与仿真提供依据。     

船舶附加水动力组合节能技术研究进展

随着国际上石油价格飞涨,能源短缺,特别是MEPC第58次会议发布EEDI计算公式以及MEPC第62次会议正式通过《MARPOL73/78公约》附则Ⅵ修正案,世界各国都认识到了船舶节能减排的重要性。船舶节能技术得到广泛的关注。相比于节能新船型和新型高效推进器,附加水动力节能装置无疑是一种成本低廉、见效显著、安装方便的节能选择。通过合理搭配2个或多个不同附加水动力节能装置,充分利用各自的水动力特性可以得到更好的节能收益。本文主要介绍基于导管类的附加水动力组合节能装置、基于导流鳍的附加水动力组合节能装置、基于扭曲反应舵的水动力组合节能装置,并分析各节能装置的节能原理与节能效果等。     

关于泥沙对船舶影响的探讨

针对黄河府（谷）－－禹（门口）段煤炭运输船的研究与设计，探讨含沙水流的物理特性及对船舶水动力的影响，并就泥沙对螺旋桨及尾轴的磨损问题提出相应的处理意见。     

计算流体动力学在潜艇水动力设计中的应用

过去和目前的潜艇水动力设计都是在大量的模型试验支持下，根据半经验理论方法进行的。但当预算送还和而严格限制模型试验范围时，这种方法就不能评价与传统设计极其不同的方案。目前数值方法和超级计算机技术意味着为以计算流体动力学（CFD）为基础的理论方法，提供一个实用的设计工具，可以弥补现有方法的不足。介绍自1996年英国防务评估研究机构在Haslar举行的Warship′96有关综合系统的会议以来，在潜艇，水面舰艇及其他海洋船舶上运用CFD计算方法的最新进展。CFD方法涵盖了自船模到整个实船的雷诺数范围，并且计算规模和复杂性仅受计算设备的有效性和费用限制。最近，在Haslar船池进行的带有和不带附体的轴对称体模型试验表明，力和力矩在抬首和埋首的测量值明显不同。描述了一项研究，旨在用考虑了支撑柱和自由表面影响的模型试验结果，并修正CFD预报值。同时也描述了如何把CFD技术与半经验方法和模型试验相结合地应用于设计过程中。当前，这种方法正用于在未建造任何比例模型之前，评估一艘新潜艇的设计方案。