内河船舶受浅水影响的性能预测

本文分析了16艘内河船变化4～5个水深的试验资料,寻找了浅水效应阻力增量的变化规律,确定了无浅水影响的最小水深以及受到一定浅水影响时的速度增量和损失的计算公式,且考虑了船型要素的影响。     

瓯江航道浅吃水肥大船的阻力性能分析

以通用流体软件STAR-CCM+为平台,以瓯江下游的浅吃水肥大船为对象,进行了考虑自由面的船舶阻力性能分析,计算结果与深水试验结果能够吻合良好。考虑实际航道水深较浅,比较了深水状态和浅水状态下阻力的差异,分析了浅水中船舶阻力和各阻力分量的变化以及浅水对兴波的影响,为新船型设计和主机选型提供参考依据。     

关于船舶浅水阻力性能的比较方法

本文首先简单地介绍了深水阻力的两种比较方法即(1)直接比较法和(2)通过与标准船型的阻力性能比较。对于浅水阻力来说,一般都采用前一种方法。由于船在浅水中航行,较在深水中多了一个有限水深的限制,速度参数也较深水中多了一个水深佛氏数,使情况更为复杂。如果采用不同的参数表达,可以得出不同的结论。本文还基于一般船舶深浅水间阻力关系,认为可以利用标准船型深水阻力图谱来进行比较。新船和标准船型的浅水阻力性能百分比R′_(r新)-R′_(t标)/D′×100%是它们的深水阻力性能百分比乘以一所谓扩大因子R′_(r新)-R′_(t标)/R_(t标)×100%×1/1-K (R′_(r新)-R′_(t标))其中K=f(Vah~(1/2))。和深水中相比,可知凡船舶之深水阻力性能愈佳者,在浅水情况下,亦保持其优越性。     

风电设备安装船航行状态下的运动响应分析

针对自航自升式近海风电设备安装船在较大风浪条件下航行安全问题,结合自航自升式安装船的船型特点,应用AQWA软件建立不同装载状态的水动力模型,通过与模型试验的幅值响应算子的比较,证明数值分析方法的准确性,分析航速、水深和阻尼等环境参数对运动性能的影响规律,为船舶设计提供依据。     

原油转拨船的稳性问题与对策研究

为了保证转拨船在输油作业等工况下的稳性与安全,通过设计原油转拨船与原油轮连接、解脱,传输等作业工况,得到各种作业工况下的装载参数,然后验证转拨船作业等工况下的稳性。本文通过介绍转拨船的船型特点和稳性技术要求,重点研究转拨船的稳性计算难点,提高转拨船复原力臂曲线和破舱稳性的措施和方法。通过设计转拨船的典型装载工况,利用NAPA软件模拟装载工况,实现稳性校核结果。这为后续的转拨船总布置设计和稳性研究提供了重要的设计参考依据。     

原油转拨船的稳性问题与对策研究

为了保证转拨船在输油作业等工况下的稳性与安全,通过设计原油转拨船与原油轮连接、解脱、传输等作业工况,得到各作业工况下的装载参数,然后校核转拨船作业等工况下的稳性。通过介绍转拨船的船型特点和稳性技术要求,重点研究转拨船的稳性计算难点以及提高转拨船复原力臂曲线和破舱稳性的措施和方法。通过研究转拨船的典型装载工况,利用NAPA软件模拟装载计算实现稳性研究计算,为后续的转拨船总布置设计和稳性研究提供设计参考依据。     

探讨在任何速率下船舶阻力不受浅水影响的H/T最小值

人们通常以水深与船舶吃水之比值 H/T作为船舶阻力月不受浅水影响的一个判别标准。随着 F_H(?)、船型、航道等不同,船舶阻力不受浅水影响的 H/T 值有不同程度的变化。由作者对六种不同船型的船模试验结果进     

基于CFD的无压载水船型浅水中岸壁效应数值模拟

基于贯通流系统设计无压载水船型,在保证无压载水化的基础上,分析其操纵性相关的水动力特性,以系列60船型改造后的新船型作为研究对象,基于CFD方法,选用混合网格和SST k-ω湍流模型对船舶浅水航行的岸壁效应问题进行数值模拟,利用粘性流对叠模求解。为验证网格划分和数值方法的合理性,对系列60船型进行数值模拟,将计算结果与他人计算结果进行比较,基本吻合。对新船型进行数值模拟,计算出其在浅水中不同岸壁距离以及不同航速下的阻力、横向力和转艏力矩,与系列60船型的计算结果进行比较,分析结果表明,新船型弱化了浅水中的岸壁效应,优化了水动力性能。     

深水抛石管强度研究

水下抛石作为一种海底管道保护措施之一,在国内外海洋石油开发中已得到广泛应用,现已由浅水应用到深水。文章的研究目标落管抛石船为深水精确抛石作业船型,文章研究了深水抛石作业系统,确定总体落管抛石作业工艺流程,计算出系统中抛石管线的强度,比较了不同航速、水深下抛石管线的强度。后又研究了落管抛石水下机器人(ROV)在管线强度计算中产生的影响与作用,最终确定了这类船型在不同作业水深下的最大航速预报方法。     

浅水中OSV锚泊定位分析研究

本文采用数值计算方法对浅水中海洋平台支持船(OSV)的锚泊定位性能开展研究.首先,基于三维频域势流理论,对一艘OSV不同水深的水动力性能开展分析,计算了水动力系数、运动幅值响应算子、一阶波浪力和二阶波浪力.由于浅水中非线性效应显著,本文采用中场公式计算了该OSV全二阶波浪力传递函数(Full Quadratic Transfer Function,简称全QTF).然后,本文对不同水深下锚泊系统的水平刚度开展了分析,计算了不同水深下锚泊系统的水平刚度,研究了水深对锚泊系统水平刚度的影响.最后,采用准动态方法对不同水深下的OSV和锚泊系统开展时域分析,研究了水深对船体运动性能和锚索张力的影响.     

浅吃水肥大型船的尾部线型研究

从分析船舶尾部伴流场对船舶阻力推进,操纵及船体振动性能等影响的观点,研究尾部三维伴流场,介绍尾型与伴流场之间关系及非对称双尾鳍船型的形成。非对称双尾鳍船型与优选的常规双尾鳍船型模型的阻力,自航及伴流场等比较试验结果表明,非对称双尾鳍船具有两大优点,首先,该船型能在浆前方产生一个与外旋浆旋向相反的预旋流,在保持了优良阻力性能前提下可提高外旋浆推进效率8％,获得阻力,推进,操纵各性能间的最佳配合,第二,轴向伴流分布比较均匀,满足BSRA5项衡准指标,改善了螺旋浆工作的流场条件,减少了螺旋浆产生空泡及其诱导船体激振的危险,使节能与减振得到统一,最后还介绍了该船型首制船“宁安1号”的实船测试结果及其由船模试验预报实船性能的一致性。     

一种实用船型设计方法

介绍船型设计中对兴波阻力影响最大的两个因素--横剖面面积曲线和球鼻首的设计方法.20年间,结合实用船型的特点,采用该方法研发出一种对中高速船行之有效的船型设计程序,并先后对四种具有完全不同尾型的实用船型进行优化设计,即1984年完成的球首长轴套新船型、1988年完成的球首蜗尾新船型、1992年完成的球首双尾新船型、2002年完成的球首常规尾沿海客滚船新船型,都取得了良好的消波、减阻与节能效果.在设计航速下,与各自的对比船型相比较,四种新船型均大幅度减小兴波阻力,减小剩余阻力20%以上,节省有效功率分别为16.2%、5.5%、5.8%、10.3%.     

双桨船采用三因次换算法研究

以一条小方形系数常规双桨船、一条大方形系数常规双桨船和一条大方形系数双尾鳍船的试验计算为例,对双桨船采用三因次换算法进行了研究.研究表明:对常规双桨船,三因次换算法的形状因子k应采用裸船体阻力试验计算值;对双尾鳍船,三因次换算法得出的有效功率偏低,一般不宜采用.     

关于浅水影响及其改善技术

通过浅水船型试验研究实例讨论浅水影响问题,强调内边界条件对船舶浅水性能的影响,并通过一例双体船的试验研究提出通过加装尾后水翼改善船舶浅水性能的技术方案。     

半滑行船扰流板阻力试验研究

半滑行船的航行姿态对船体阻力影响较大。为研究扰流板对半滑行船的降阻作用,首先在3种典型载况下,确定了船模未加扰流板的阻力、纵倾及升沉;然后在这3种载况下,于船模艉部添加扰流板,与静水未添加扰流板时船模的阻力和航态作比较,且不同航速时扰流板的设置不同。实验结果表明:合理的扰流板高度可以减小半滑行船的纵倾角和阻力;扰流板的降阻效果与船模的压载有关,其中满载情况下的降阻效果最为明显,最大可达6%。     

船艉线型对船舶阻力性能的影响

以船体阻力性能为优化对象,基于改造母型船法,分析船艉线型的改变对船舶阻力性能的影响。根据船舶主要参数设计要求,参考同类船型,利用Tribon-Lines模块对船舶艉部型线进行改造,生成两种方案船型,并通过CFX软件对母船型以及方案船型进行粘性绕流场的数值模拟,讨论不同航速下艉部线型对船体总阻力的影响。研究结果表明,在以船体阻力性能为优化对象时,选优后的方形艉在相同的航速下阻力低、消耗的功率小、形状效应小、粘压阻力和摩擦阻力也相对较小。     

高速排水型舰船加装尾板的节能机理

尾板是加装在高速排水型船尾封板端板处沿船体向后延伸的一块短板,是一种方便和简单的节能措施,本文主要研究其节能的原因.通过大量的模型试验结果分析和对某舰有无尾板的CFD理论计算,并与高速水面快艇加装尾板减阻机理的比较发现:排水型船的节能机理有所不同,尾部压力分布的变化是高速排水型船加装尾板节能的主要原因.     

基于NURBS的船体曲面重构

面向船舶CAD、静力学计算、CAM和CFD等应用,文章以建立一个具有工程应用价值的船体曲面重构系统为宗旨,采用一种改进的蒙皮法,求解船体曲面造型的NURBS曲线、曲面的反算问题.其中,利用广义站改进了船体曲面的首尾控制网格;利用节点删除优化了相容性处理后的节点数目,为船体曲面的计算机重构提供了一种良好的方案.这对船体曲面面元的自动划分,CAM船体表面板格划分和CFD结构化计算网格的生成有着重要意义.     

Design practice for the stern hull form of a twin-skeg ship

Hydrodynamic standards have been derived for the improvement of propulsive performance of twin-skeg hull forms. Three important physical observations were used in the optimization of design practice for the stern hull form of twin-skeg ships: limiting streamline pattern on the inner and outer skeg surface of a stern skeg, the balance between the flow intensity over the inner and outer skeg surface of a stern skeg and nominal wake distribution in the propeller plane. Numerical calculations and model tests have been compared to validate a CFD code used in the current work. Based on the stern flow analysis for the evaluation of self-propulsion performance, effects of stern skeg arrangement on the propulsion efficiency, i.e. the distance between skegs and the angle of the skeg with respect to shaft centerline, were intensively investigated. An optimized hull form design for a twin-skeg ship was developed using the design practice derived in this work.     

三体槽道船船型设计及阻力性能研究

基于原三体风电维护船船型,结合M型船主要特征要素设计改造出三体槽道风电维护船。利用数值仿真技术模拟出M型风电维护船在中高航速下船底槽道的水气两相流变化,并在此基础上进一步探索船体槽道高度、长度的变化位置对船体总阻力的影响,最终确定阻力性能较优的船型方案,从而为海上三体槽道风电维护船船型设计提供参考。