基于CFD的散货船纵倾优化研究

船舶阻力会随着航态的改变而改变。在航速和排水量不变的情况下,通过调节船舶纵倾进而减小航行阻力是1种可靠且通用性强的方法。文章以1万t的散货船为例,基于CFD数值计算仿真工具Fluent的k-ω湍流模型求解RANS方程组,验证Fluent仿真在船舶阻力计算方面的可靠性,并通过调节艏倾和艉倾,计算出相同航速不同纵倾角下的船舶阻力值,提出平浮并非是该船舶最佳航行状态的结论,对船舶实际运营提供指导。在此基础上,提出1种对Fluent进行二次开发以进行更高效船舶阻力预报的方法。     

基于STAR-CCM+的30000 t散货船水阻力计算

考虑到船舶数值模拟过程中的不同的计算策略对于船舶阻力精确度影响不同,对STAR CCM+软件仿真过程中影响较大的几种影响因素进行对比分析,探讨了30 000 t散货船在不同计算区域、网格密度以及湍流模型等条件下船舶阻力的变化情况。结果表明,相比减少网格基础尺寸,适当的增加计算区域,可以在保证计算精度的情况下,减少计算时长,推荐采用SST K-Omega湍流模型进行仿真计算。提出的计算策略仿真误差在5%以内,满足实际的工程设计需要,是一种较为可靠的船舶阻力数值模拟方法,可为今后散货船静水阻力数值计算提供参考。     

散货船纵倾阻力研究

船舶在航运过程中为了节能减排并获得最大的经济效益,往往希望以同样的速度、同样的排水量行驶时能有更小的阻力,通过调节船舶纵倾角度来改变船舶的航态,进而减少船舶阻力是一种简单有效的方法。以180 000 DWT散货船在设计吃水设计航速平浮航态为基础,对船舶分别进行不同角度的首倾和尾倾的调节,在Fluent中用k-ε和k-ω两种湍流模型分别求解RANS方程组,计算出不同倾角下船舶阻力值。并通过相同工况下模型试验来验证计算结果,得出针对本180 000 DWT散货船而言,通过改变船舶纵倾角可以减少船舶阻力的结论。     

散货船纵倾阻力研究

船舶在航运过程中为了节能减排并获得最大的经济效益,往往希望以同样的速度、同样的排水量行驶时能有更小的阻力,通过调节船舶纵倾角度来改变船舶的航态,进而减少船舶阻力是一种简单有效的方法。以180000 DWT 散货船在设计吃水设计航速平浮航态为基础,对船舶分别进行不同角度的首倾和尾倾的调节,在Fluent中用k-ε和k-ω两种湍流模型分别求解RANS方程组,计算出不同倾角下船舶阻力值。并通过相同工况下模型试验来验证计算结果,得出针对本180000 DWT散货船而言,通过改变船舶纵倾角可以减少船舶阻力的结论。     

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.     

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。     

散货船机舱通风空气净化系统

矿，煤散货船装卸货时，环境大气受货物粉尘的污染，为使船上的通风空气新鲜洁净，以利船员身体和机械工作，宜设置空气净化系统，本文结合75000t散货船改装为自卸船的设计实践，讨论了机舱通风空气洗涤装置的主要参数确定，介绍了其空气净化系统的设计研究，以施抛砖引玉，提高散货船环境大气防污染水平。     

散货船纵倾减阻及其成因分析

船舶纵倾优化作为一种有效的节能减排技术已越发受到人们的关注。为了研究船舶纵倾优化过程中纵倾调整对船舶阻力变化的影响,采用计算流体力学方法(Fluent软件)运用RANS方程加VOF自由面模型的方法求解了180000DWT散货船在不同纵倾状态下的阻力数值和流场信息,将阻力计算结果与模型试验结果进行对比,验证数值计算的准确性。比较不同纵倾状态下阻力值,得到船舶设计状态阻力随纵倾变化规律。进一步运用Euler方程加VOF自由面模型的方法求得兴波阻力,总阻力减去兴波阻力即为粘性阻力,结合流场细节分析和比较,获得船舶纵倾优化过程中总阻力变化的主导因素。本文研究对于纵倾优化技术在散货船型上的应用具有积极的指导意义。     

节能前置导管对波浪增阻和失速的影响

以8万t巴拿马型级散货船为例,分别进行了光体和带前置导管的快速性节能试验和耐波性波模型试验.试验结果表明,肥大型的散货船安装前置导管可以有效提高船舶推进效率约2％,从而达到节能的目的.前置导管在波浪中有一定的减摇作用,减小船舶在波浪中的阻力增加,减小船舶对船舶的失速差值百分比影响较大,失速差值百分比在10％以上.因此,在波浪中安装节能的前置导管对船舶的失速系数有一定的影响.     

排水型船标称伴流的数值模拟与分析

本文分析了集装箱船和散货船的船舶阻力和标称伴流的性能。采用CFD方法比较网格分布模式和湍流模型等影响因素，并将计算结果与实验值进行了比较。通过分析三种网格方案和两种湍流模型的结果，得到计算标称伴流的最优方案。以某散货船的标称伴流为例进行计算，得到“钩状”伴流。同时，对“钩状”伴流产生的原因进行了较好的分析。预测结果表明：VOF两相流模型的船体阻力计算值与实验值有很好的一致性；集装箱船标称伴流场的轴向伴流、切向伴流与径向伴流的计算值与实验值吻合较好，变化趋势保持一致，验证了本方法设置的可行性。     

取消散货船横向舱口围板下横梁的结构强度分析

以某载重180 000t散货船为例,分析横向舱口围板下横梁对于结构强度所起的作用,探讨取消散货船此处横梁的可能性。在适当的情况下,取消此横梁后仍可保证船舶强度,同时可以减轻空船质量,增加实际舱容,为船舶设计优化提供新的思路。     

基于小生境遗传算法的单体船船型参数优化

针对船型参数优化中变量众多的特点,提出了一种基于小生境遗传算法和Holtrop总阻力计算公式的单体船船型参数优化方法.该方法中以总阻力作为目标函数,以主要船型参数为优化变量,在保持排水量不变的情况下优化主要船型参数,得出修长系数、水线面系数和宽吃水比均能收敛到相应的临界值,因此优化时可优先确定这些参数值.采用该方法对DTMB5415船的船型参数进行了优化,结果显示优化后的船型总阻力性能要明显优于原船型.该方法对于单体船船型参数优化具有较强的实用性.     

2013年世界船舶市场评述与未来展望

文章对2013年的世界经济发展作了概述,回顾和总结这一年的船舶市场,并对未来的发展方向进行预测。2013年的世界经济复苏缓慢,经济上行动力仍然不足。航运市场上,干散货船呈现“先抑后扬”的走势,BDI指数创下三年来的新高,油船和集装箱船走势低迷。船舶市场上已释放出一些积极的信号,新船订单量大幅攀升,船价企稳回升。三大主力船型表现相对抢眼,但海工装备订单出现下滑。2014年,预计世界经济形势将有所好转,但未来相当长一段时间都将维持低速增长。随着干散货船和油船运力增幅逐年下降,这两种船型的运力过剩现象将得到改善。然而,集装箱船运力过剩的问题依然十分突出,海工装备市场在中、短期内都有望维持较高的景气度。     

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程乘潮水位利用分析

长江南京以下12.5 m深水航道一期工程所在河段为潮汐河段,5万吨级以上船舶需乘潮进出.根据工程河段的潮汐特性,分析南通天生港至长江口采用一乘进出港和二乘进出港的乘潮历时、不同保证率条件下的乘潮水位,进而分析航行于长江口深水航道的不同吨级的集装箱船、原油船、散货船的乘潮保证率,据此论证一期工程确定的通航标准的合理性.     

2500TEU内贸集装箱船船型开发设计

针对内贸箱船货运近海航行,重箱化及散货集装箱化的需求,对2500TEU级内贸箱船船型的开发思路与各方面的特点作了介绍。该船型具有低航速、大载重吨、高装箱率、快捷牢靠堆装系统的特点,目前已成功升级了第二代2500TEU船型。     

散装货船模糊综合安全性评估的实现方法

基于模糊数学的理论,将模糊多级综合评判方法运用于散装货船的综合性评估。通过综合分析与模糊化处理影响散装货船安全笥的船舶、船员及环境三方面的各种因素,建立了模糊综合安全性评估的数学库和计算机程序。     

液体散货码头装卸工艺综述

分析总结我国液体散货码头泊位吨级和工艺设计特点，提出存在的技术问题，展望发展前景。     

短波增阻对船舶失速系数的影响分析

船舶失速系数fw的理论预报较为复杂,仅就波浪增阻这一影响fw的重要因素,选择一条8万t级散货船开展了模型试验研究.试验结果表明,在BF6级典型海况中短波增阻占到船舶波浪增阻的50%左右,由此试验结果分析失速系数fw表明短波增阻对fw的影响可达3%.这一研究表明对于大中型船舶,短波成份是影响波浪增阻的重要因素,需要在模型试验和数值计算中重点关注.     

小水线面双体船船型与阻力特性关系的研究

本文利用计算流体力学软件FLUENT对一小水线面双体船的粘性绕流进行了数值模拟，研究其船型与船舶阻力之间的关系，主要讨论以下几个方面：（1）特定船型条件下，随着雷诺数变化阻力的变化情况；（2）两潜体在相同长度不同间距时的阻力特性；（3）相同排水量的条件下，潜体不同长径比时的阻力特性。通过将数值模拟结果与经验公式比较，验证FLUENT软件用于船舶阻力分析的有效性和实用性。     

2011年世界船舶市场评述与未来展望

在"增长放缓、风险增大"的2011年全球经济环境下,世界航运市场受"运力投放无休、运营成本增加"的影响而表现为"低迷不振"。新船的不断交付也使世界商船队年轻化势不可挡。新船建造市场同比有所下滑,液货船和散货船表现不佳,集装箱船和海工市场表现较好,新船价格呈现小幅下调趋势。预计2012年世界船市在三大主力船型上仍不容乐观,海工市场继续有尚佳表现。