船舶薄层气膜减阻技术的试验和应用

作者自１９８２年起研究薄层气膜形成规律和船舶薄层气膜减阻技术,利用该技术能有效形成船底薄层空气膜,使船舶减阻１５～３０％「１,２」。本文介绍了船舶薄层气膜减阻技术的模型试验研究和１０００ｔ甲板驳应用薄层气膜技术的实船试验结果「３」。     

气膜减阻快艇的研究

利用船底薄层气膜减阻技术 ,可提高快艇的水动力性能 ,提高船舶航速。模型试验表明 ,气膜减阻快艇的水动力性能已明显超过侧壁式双体气垫船 ,是一种投资低 ,见效大的节能新船型     

通过微气泡控制湍流边界层减阻的研究与进展

本文介绍了微气泡减阻的研究现状，阐述了湍流状态下微气泡减阻机理，对平板、轴对称体和船模等典型微气泡减阻试验做了简述后，总结了微气泡减阻理论研究的成果及相关的数学模型，最后介绍了微气泡减阻在实船上应用的现状和前景。     

船舶气泡减阻研究进展

船体表面气体润滑减阻技术在过去近二十年中取得了长足的进步,尤其是实船应用方面。论文全面地回顾了国内外气体润滑减阻研究的历史与现状,将气体润滑减阻技术划分为气泡减阻和气层减阻,重点介绍了气泡减阻的机理、气泡发生方式、气泡减阻理论研究和试验研究。在气泡减阻的实船应用方面,结合国内外成功案例进行分析,提出了我国发展气泡减阻技术需要进一步研究的问题。     

船舶减阻技术方法综述

快速性是船舶航行的重要性能之一，新型减阻技术不断被提出推动了船舶快速性的发展。从船舶阻力原理出发，对国内外船舶减阻技术展开分析，指出当前主流研究方向为空气减阻、仿生超疏水减阻、附体减阻以及断级减阻技术；针对这4种减阻技术探究影响减阻效果的主要因素，总结当前减阻技术中存在的问题；并介绍船体加热-超声协同减阻和网状射流等新型减阻技术，对未来减阻技术的发展进行展望，为船舶减阻技术的进一步研究提供借鉴。     

船舶气层减阻和空腔减阻技术的研究进展

对国内外空气润滑减阻技术的研究进展情况进行分析,包括气层和空腔减阻的试验研究、数值计算、实船项目和节能效果分析等;对空气润滑减阻的分类、不同通气方式的比较、影响气层和空腔减阻效果的因素和相应物理现象产生的原因等进行阐述,同时,对国内外实船项目和研究成果以及平板试验和船模试验研究进行介绍.针对我国气层和空腔减阻技术的研究现状,提出相应的前景展望.     

疏水微形貌表面水下减阻研究进展

疏水微形貌表面减阻是一种新型仿生减阻方法,也是国内外减阻研究领域的热点之一。该文在分析天然及人造疏水微形貌表面界面一般特性的基础上,从壁面滑移流动、表面微形貌等角度总结了国内外疏水微形貌表面减阻理论研究的最新成果,然后分类给出了近年来疏水微形貌表面减阻微观及宏观试验的研究进展,最后分析了疏水微形貌表面可能的减阻机理及目前存在的技术问题。     

气幕减阻研究进展

本文从试验研究，理论探讨及实船开发三个方面，简要地介绍了气幕减阻技术的研究状况，指出这项技术值得大力研究开发，并提出了有待深化研究的问题。     

气幕技术在船舶上应用学术讨论会召开

2000年12月27日，武汉造船工程学会船舶力学学术委员会在武汉理工大学召开了“气幕技术在船舶上应用”专题学术讨论会，来自武汉地区8个单位30多位教授、专家和学者参加了会议。 　　武汉理工大学詹德新博士作了“气膜减阻理论与实验研究进展”的报告，王献孚教授作了“考虑浓度方程、简化N-S方程的数值计算”和“微气泡减阻机理计算”；海军工程大学董文才博士作了“平板气幕减阻试验研究”报告，吴梵博士作了“舰船结构气幕减振的模型试验研究”的报告。入会代表就气膜减阻、气膜减振试验研究中气膜浓度、气流量大小、气孔孔径的大小和密度对船舶阻力、振动的影响进行了深入的讨论，同时提出，应进一步研究由于气膜使流场发生变化、气膜对船后螺旋桨性能是否会产生影响。 　　会中，海军工程大学董祖舜教授介绍了2000年12月在厦门召开的“高性能船舶学术会议”情况，介绍了小水线面双体船——海关监管艇的船型研究与设计。武汉理工大学翁长俭教授介绍了2000年8月在上海召开的中国造船工程学会会议情况。 　　会后代表们参观了在武汉理工大学船舶流体力学实验室循环水槽进行的气膜减阻、气膜减振试验情况。 　　会议得到了武汉理大学船舶与土木工程学院的大力支持，在此表示诚挚的谢意。 陈秋芝     

国内外船舶气泡减阻技术的研究与应用

介绍国内外船舶气泡减阻技术的研究情况,包括微气泡减阻技术、气幕减阻技术及气膜减阻技术的试验研究和理论计算结果,特别是俄罗斯倾斜板气泡减阻技术、日本微气泡减阻技术和我国薄层气膜减阻技术的特点。同时,介绍国内外微气泡减阻理论方面的力学模型、数值计算方法和重要结论。回顾20世纪60年代以来气泡减阻技术在船舶上的应用情况,特别是俄罗斯、日本及丹麦等国设计的气泡减阻船舶的性能和节能效果。针对我国目前气泡减阻节能技术在实船上的应用现状,分析存在的问题和不足,探讨我国船舶气泡减阻技术的应用前景。     

Determining the hydrodynamic forces on a planing hull in steady motion

A combination of methods was developed that can determine hydrodynamic forces on a planing hull in steady motion. Firstly, a potential-based boundary-element method was used to calculate the hydrodynamic pressure, induced resistance and lift. Then the frictional resistance component was determined by the viscous boundary layer theory. Finally, a particular empirical technique was applied, to determine the region of upwash geometry and determine spray resistance. Case studies involving four models of Series 62 planing craft were run. These showed that the suggested method is efficient and capable, with results that are in good agreement with experimental measurements over a wide range of volumetric Froude numbers.     

微气泡减阻的二相湍流边界层模型计算

利用边界层中注入微气泡来降低固体壁面摩擦阻力是一项有实用价值且有待进一步研究的减阻技术.本文以含微气泡的湍流边界层为研究对象,以气液二相流理论为基础,对二相湍流边界层控制方程进行了详细讨论,并利用差分网格法进行了求解,计算结果表明微气泡具有明显的减阻效果.最后对影响减阻效果的因素进行了分析,指出了今后的研究方向.     

利用微气泡层减少平板阻力的边界层模型计算

以流体中光滑平板为例，建立微气泡层覆盖平板的气液简单边界层模型，采用平板层流理论，对给定的一系列气泡喷射速度参数和流体特性参数计算了微气泡状态下平板的摩擦阻力，结果显示微气泡对平板有明显减阻效果；最后给出了气体边界层的速度分布和剪切应力分布。     

三体船阻力模型试验

介绍了高速排水型三体船模型静水阻力试验。在Froude数0.3-0.8范围内进行了系列试验，研究侧体位置对阻力的影响，详细分析了三体船各船体之间的兴波干扰、剩余阻力曲线特征和阻力成分。通过阻力换算，对三体船、双体船和单体船的有效功率进行了比较，结果显示出三体船在阻力性能方面的巨大潜力。     

船舶废气清洗系统SCHEME A方案设计及验证研究

为了降低船舶尾气造成的环境污染,同时也为满足MARPOL 73/78 ANNEX VI修正案的相关规定,越来越多的船舶已通过加装废气清洗(EGC)系统来减少船舶尾气硫化物的排放。文中以某型采取SCHEME A认证方案的船为例,从系统设计、试验与达标要求等,进行废气清洗系统SCHEME A认证方案的研究。研究结果表明:方案设计及验证结果满足规范要求,该废气清洗系统可用于同等设计的船舶而免于测试。     

气层对滑行艇推进性能影响的试验研究

在中国船舶科学研究中心拖曳水池中，通过滑行艇模型自航试验，研究了艇底气层对滑行艇推进性能的影响，结果表明：气层对采用水螺旋浆推进的滑行艇推进性能的影响不大。由于气层影响，当滑行艇处于过渡状态时，推进效率略有增大；当滑行艇处于滑行状态时，推进效率略有减少。在饱和气流量时，阻力及主机功率最大减幅可达20％。     

自升式钻井平台插拔桩技术发展现状及趋势

针对自升式钻井平台在插桩和拔桩过程中面临的土工问题,系统地梳理插桩和拔桩涉及的关键技术。分析插桩过程中的土工试验技术、土体破坏机理、上硬下软地层承载力和桩脚滑移问题;阐述拔桩过程中的拔桩阻力计算方法和减小拔桩阻力方法的研究进展情况。在此基础上,根据目前面临的新挑战,提出今后自升式钻井平台插拔桩技术研究的重点,并预测其发展趋势。     

微气泡层减阻的边界层模型计算

以流体中光滑平板为例,建立微气泡层覆盖平板的气液简单边界层模型,采用平板层流理论,对给定的气泡喷射参数和流体特性参数计算了微气泡层状态下平板的摩擦阻力,结果显示微气泡层对平板有明显减阻效果;最后给出了气体边界层的速度分布和剪切应力分布.     

浅水中船舶水动力特性数值计算

本文对浅水中船舶水动力特性进行数值计算研究.采用RANS方程结合RNG K-ε两方程湍流模型,对一方形系数0.6的系列60船模在浅水中的阻力、升沉、纵倾和兴波进行数值计算,其中自由面采用VOF方法处理;计算中,水深Froude数范围0.6～1.8,包含了临界和超临界水深Froude数.数值计算得到的阻力、升沉和纵倾与模型试验结果及采用三维扩展Boussinesq方程的计算结果进行了比较分析,吻合较好,部分计算结果得到改进.     

抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

通过测试以不同胶凝材料配制的胶砂试件在硫酸盐侵蚀试验条件下的抗蚀系数,对胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能进行研究和评价。研究结果表明：以90d作为抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的侵蚀龄期较为合适,提出了抗蚀系数法评价胶凝材料抗硫酸盐侵蚀性能的方法,将胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀能力由弱到强依次划分为“极低”、“低”、“中”、“高”和“极高”5个等级;硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,但两者的抗硫酸盐侵蚀能力均很低;矿物掺合料并不总能改善胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀能力,但选择合理的掺量,单掺或复掺矿物掺合料均可大幅度提高胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能。分析了不同种类胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀机理。