改进的Holtrop船舶阻力估算

针对船舶设计初期阻力估算的经验公式精度低与适用性有限等问题,提出适用于目前三大主力船型的阻力预报方法,基于Holtrop法和现有船型数据库,通过计算结果和试验数据对比分析,修正Holtrop方法中相关估算公式,经修正后的阻力值与试验值对比表明,其阻力预报的精度明显提高。     

75000 t散货船阻力预报方法

对用于船舶阻力研究的经验公式估算、船模试验和CFD数值计算3种方法进行介绍,并以75 000 t散货船为例讨论这3种方法的预报阻力可行性,计算结果表明,CFD计算阻力与试验值相比误差较小,经验公式计算需要根据目标船型选取合适的计算公式或图谱,并对其进行修正。     

滑行艇阻力初步估算方法的比较分析

针对单体滑行艇的阻力预报问题,整理前人估算游艇阻力的方法并对滑行艇的阻力进行初步估算。为探究这些方法的准确性,选用一艘26尺的游艇作为算例,基于计算流体力学(CFD)理论,运用XFlow软件计算在湍流状态下该滑行艇所受到的阻力。对比各方法的计算结果,最终确定了估算滑行艇阻力比较准确的方法。研究结果表明,大隅三彦经验公式以及大隅三彦制动马力图谱法估算滑行艇阻力的结果是比较可靠的。对以后滑行艇阻力的初步估算具有借鉴和指导作用。     

通航隧洞船舶航行阻力试验研究

为进一步了解船舶在通航隧洞中航行阻力的变化规律，针对大型船舶提出航行阻力估算公式，建立物理模型开展船模试验对公式进行验证与分析。结果表明：阻力实测值与公式拟合程度较高，验证效果良好；隧洞水域横截面积的变化对航行阻力扰动更大，航行阻力对隧洞水域横截面积的敏感性高于航速；航行阻力与航速的二次方成正比，随着通航断面系数的增大而减小。     

渔政船的兴波阻力数值计算与预报

渔政船是进行海上渔政监管与执法的专业船只,快速性是保证其顺利完成任务的关键因素。为了快速、准确地预报渔政船的兴波阻力,以Rankine源法和Michell积分法为基础,编制相应的数值计算程序,计算了某渔政船的兴波阻力,并将其计算结果与阻力试验值相比较,结果表明Rankine源法和试验值较为接近;再将Rankine源法与Holtrop法、Slender-body理论进一步地分析比较,发现对于高速渔政船来说,只要船体网格和自由面网格划分合理,Rankine源法在预报阻力方面优势更加突出。     

驳船队深水阻力估算公式

本文根据对美国陆军工程兵团1963年发表的驳船队船阻力试验资料进行计算分析,提出了一个驳船队深水阻力估算公式。此公式具有计算简便,表达直观,计算与船模试验阻力值较逼近的特点。与Bailey,T.P.,Howe,C.W.提出的两个公式计算比较表明,用本文公式计算的阻力值与船模试验结果的相对误差,分别比Bailey,Howe公式的小20％,60％。 根据我国驳型特点及船模与实船阻力试验资料,修正了本文公式,以适于我国驳船队深水阻力估算公式。     

桥梁方沉井浮运阻力研究

运用计算流体软件FLUENT对方形钢沉井浮运时受到的水阻力进行数值计算,得到了不同流速不同吃水工况下沉井外壁和沉井整体的水阻力,并将FLUENT计算结果与经验公式估算结果比较分析,验证了经验公式中只规定外壁为档水面积是不合理的.在实际浮运中沉井内壁也受到了较大的水阻力,并且不可忽略.依据FLUENT数值结果对经验公式进行修正,修正后的经验公式考虑了内壁受到的水阻力,可更准确地估算方形沉井浮运时的水阻力.修正后的经验公式可为工.--f~工程实际应用提供方便.     

限制性Ⅲ级航道船舶阻力试验研究

简要阐述了内河船舶阻力估算方法,根据1 000 t散货船模型在限制性Ⅲ级航道中的阻力试验结果,提出了适合内河限制性Ⅲ级航道的船舶阻力估算公式.验算结果表明,提出的公式具有较高的计算精度,对限制性航道设计具有重要的参考价值.     

破冰船连续破冰的冰阻力预报

[目的]为了准确评估破冰船在平整冰区航行时连续破冰过程中所受的冰阻力,同时了解不同预报方法的特点,采用经验公式法、数值模拟法以及船模试验法,对破冰船在平整冰中连续航行时的冰阻力进行预报。[方法]使用非线性有限元软件DYNA,分别基于传统有限元与黏聚单元法构造冰层数值模拟模型,模拟平整冰与破冰船相互作用时发生的弯曲断裂以及相互作用的过程。同时,采用经验公式法,用3种不同的经验公式进行冰阻力计算,对影响经验公式法预报结果的参数进行敏感性分析。[结果]研究发现:冰阻力随航速、冰厚度以及弯曲强度的增大呈上升趋势,其中冰厚对冰阻力的影响最大。3种经验公式中,Lindqvist公式的预报结果与船模试验结果更为接近,而Vance和Lewis公式更为保守。传统有限元与黏聚单元法在冰厚较小的情况下,冰阻力预报结果更准确,冰厚较大时误差较大,约25%。在冰厚较小航速较高的情况下,黏聚单元法预报的冰阻力值较传统有限元方法更为准确,与船模试验结果相比精度误差在10%以内。[结论]在实际的冰阻力预报中,可结合经验公式法与数值模拟法,兼顾预报结果的准确性与高效性。     

船舶静水中拖锚淌航距离数值模拟

针对船舶拖锚淌航距离的估算问题,现有方法简单易行,但其计算过程中却忽略船体阻力和附加惯性力对淌航距离产生的影响。忽略这一影响将直接导致所估算的拖锚淌航距离与实际误差较大,不利于航海实践。为此,运用牛顿力学定律描述船舶拖锚淌航过程,以一艘万吨级船舶为对象,分析船体阻力与附加惯性力对拖锚淌航的影响。计算结果表明:万吨级船舶拖锚淌航初始阶段船体阻力大约为锚阻力的1/2;随着淌航距离增加、船速减小,船体阻力逐渐下降;而附加惯性力在整个淌航过程中变化不大,其约占单锚阻力的1/8。拖单锚淌航距离计算值与现有估算公式结果相比约小1节链长,拖双锚淌航距离计算值与现有估算公式结果相比差别不大。