基于CFD的双艉客船阻力特性分析

[目的]随着绿色船舶规范的实施及推进,船舶能效指数,特别是船舶航速功率指标越来越受到业界的关注。为了精确获得双艉船型的航速功率指标及船舶流场信息,[方法]基于计算流体动力学(CFD)理论,提出一种双艉船型航行阻力预报及流场捕捉的工程方法。采用粘性流计算软件FINE/MARINE,对某双艉客船的航行阻力进行计算,探讨船舶第1层网格节点高度、船舶航速以及附体对计算结果的影响,并将不同航速下的阻力预报及其结果与试验数据进行对比。[结果]结果显示,预报误差基本在3%以内。[结论]研究表明,所提方法计算效率高且易于实现,预报精度能满足工程需要,具有较强的工程实用性。     

快速估算航速的方法及软件实现

研究一种快速估算航速的方法,并基于该方法开发估算软件NEPTUNE,用于船舶方案设计阶段快速预报航速,提高设计效率。阻力估算采用基于母型船的二因次法,螺旋桨设计采用基于MAU图谱的最佳直径和限制直径螺旋桨设计。通过算例对该方法及软件进行验证,航速误差小于0.2 kn,能够满足方案设计阶段航速估算的要求,具有一定的实用价值。同时,统计了71型船的模型试验数据,回归了相关补贴计算公式,并量化了螺旋桨的转速余量。     

长江1000车滚装船EEDI验证分析

针对船舶能效设计指数(EEDI)在设计阶段的初步验证和试航阶段的最终验证的差异性问题,基于1 000车长江商品汽车滚装船水池试验结果,开展EEDI初步验证,预报该船的实船航速功率性能;结合实船试航测试,开展EEDI最终验证和对比分析,基于该船的EEDI基准航速计算该船所达到的EEDI值,结果表明该船满足内河绿色船舶-1的能效要求。     

基于互联网的船型设计与航速预报应用服务系统

在702研究所微机版软件系统SHIDS3.0的基础上,开发了基于互联网的、界面友好的在线式船型设计与航速预报应用服务系统SHIDSweb。重点介绍了该软件的开发过程、技术优势及其应用情况、收费与网络用户管理机制、用户开发及未来发展计划。用户可根据船舶主尺度和主机参数,通过互联网应用该系统快速进行船型设计、静水力计算、阻力及自航因子估算、螺旋桨设计及航速预报,并对该船型进行耐波性和操纵性初步估算。该系统同时提供了船型几何及其快速性能试验结果的数据库查询。     

基于能效管理的船舶航速系统优化设计

在目前航运业市场低迷、运力过剩的境况下,航运企业愈发重视对燃油成本的控制,对航速节油也有了更多的要求.为此,提出基于能效管理的船舶航速系统优化设计,计算船舶营运的经济航速.并结合航次的航线、航向、航速及每段航线的天气、水文等信息,对船舶营运航速的模型进行不断优化调整,指导船舶航行,为船舶及船岸操作提供决策支持,以达到优化节能的目的.     

船舶主要动力设备能效模型与仿真分析

根据船、机、桨关系,以船舶动力装置的能量传递为基础,基于Matlab/Simulink仿真平台建立主机能效模型。以某内河旅游船舶为研究对象,根据船体与主机参数,利用回归多项式法得到螺旋桨敞水特性曲线。在船舶上安装油耗仪等传感器,采集了主机瞬时油耗、船舶对地航速、对水航速等数据,并计算了主机的实际能效。针对实船采集的数据,分析了航道水流速度的分布特征。基于仿真模型,计算了船舶在不同航道水流速度与对水航速下的主机能效,比较分析了实测数据与仿真结果,并对模型进行了验证。本文研究对于提升船舶的营运能效指数具有实际指导意义。     

基于三维势流理论的耐波性数值预报

准确预报船体运动响应对于砰击等波浪载荷的计算以及合理结构设计具有重要意义。船舶在大幅波浪中的运动呈明显的非线性,而现阶段耐波性预报多采用线性切片方法。三维水动力分析软件 WASIM基于时域势流理论,采用 Rankine面元法预报船舶在波浪中的运动响应,并考虑了多种非线性因素。本文以标模 DTMB5512为对象,采用 WASIM预报其在不同航速下的耐波性,并与基于线性切片理论的计算结果和模型试验结果进行对比。结果表明：利用 WASIM计算得到的船体运动响应比其他方法更接近试验值,合理体现了船舶在风浪中的实际耐波性能。因此,利用 WASIM能够较好地评估船舶在波浪中的非线性耐波特性。     

基于三维势流理论的耐波性数值预报

准确预报船体运动响应对于砰击等波浪载荷的计算以及合理结构设计具有重要意义。船舶在大幅波浪中的运动呈明显的非线性,而现阶段耐波性预报多采用线性切片方法。三维水动力分析软件WASIM基于时域势流理论,采用Rankine面元法预报船舶在波浪中的运动响应,并考虑了多种非线性因素。本文以标模DTMB5512为对象,采用WASIM预报其在不同航速下的耐波性,并与基于线性切片理论的计算结果和模型试验结果进行对比。结果表明:利用WASIM计算得到的船体运动响应比其他方法更接近试验值,合理体现了船舶在风浪中的实际耐波性能。因此,利用WASIM能够较好地评估船舶在波浪中的非线性耐波特性。     

新造船能效设计指数的实船验证差异分析

基于"CHANG HANG ZHEN ZHU"、"EISTANK HILLARY"、"SHUN XIN"三艘船舶的设计参数及实船测试数据,依据IMO提出的新造船能效设计指数(EEDI)计算公式,对其进行新造船能效设计指数的实船验证.针对压载试航的船舶需要进行航速换算的问题,将海军系数等比法作为一种更科学合理的航速换算方法,采用此方法分别计算了EEDI的理论值和实船验证值,并对两者进行了差异分析.     

“船舶综合性能快速预报系统”获2008年“中国航海学会科学技术奖”二等奖

由上海船舶运输科学研究所、中国船舶工业集团公司第708研究所、中国船舶重工集团公司第702研究所联合研制的“船舶综合性能快速预报系统”荣获2008年“中国航海学会科学技术奖”二等奖。“船舶综合性能快速预报系统”基于船舶水动力性能理论,将计算机网络技术、母型法航速预报     

船舶冷藏系统热负荷计算研究

分析船舶冷藏系统热负荷的特点，尤其针对大型水面船舶冷藏系统热负荷的复杂性，研究热负荷计算方法，编制船舶冷藏系统热负荷计算程序代替手工计算，大大提高设计效率和质量。     

自升式波浪能发电装置设计与试验研究

为了解决能源短缺问题,着眼于开发丰富的波浪能,设计了一种以自升式平台为载体的新型波浪能发电装置。此新型自升式波浪能发电装置与其他波浪能发电装置相比,具有抗风、抗浪、连续、高效、稳定、适应性强等优点。采用理论分析与实物试验相结合的方法,研究该装置实施波浪发电的可行性。试验结果表明:自升式波浪能发电装置在实际海况下能够正常进行发电作业,验证了该波浪能发电装置的可行性,波浪发电效率超过项目技术指标的15%,达到了预期的效果。总的来说,自升式波浪能发电装置已经在多方面实现了突破,总体技术达到了国内领先水平。     

基于模糊积分预测控制的船舶动力定位系统设计

提出一种基于模糊积分预测控制器的船舶动力定位系统控制方法,通过引入积分控制器消除了稳态误差,采用模糊控制算法实现了对不确定系统的控制,利用预测控制解决了船舶动力定位中的约束问题,有效地减少了船舶动力定位系统能量的消耗。仿真结果证明,提出的模糊积分预测控制器在满足动力定位要求的同时,大大提高了推力系统的效率,减少了推力消耗。     

基于Revit与ANSYS的船闸主体结构计算应用

基于Autodesk平台的BIM技术在水运工程结构设计中缺少一款与建模软件Revit匹配的结构计算软件,为此提出一种将通用有限元结构计算软件ANSYS与Revit耦合的方法。由于Revit仅在族环境中才能建成水运工程参数模型,所以先对Revit基础图元类型进行编程分类,把可载入族赋予结构属性。采用Revit API技术过滤结构模型的几何信息、属性信息、材质信息,再将提取信息编译成ANSYS命令流文件,实现结构计算软件ANSYS与BIM建模软件的数据转换,并依据Revit布尔算法优化ANSYS结构计算前处理的映射网格划分步骤。最后使用某船闸主体工程进行验证,证明本方法在结构计算中运用是可行性的。     

加气喷嘴优化设计数值仿真

为了提高管道输送效率,让空气与泥浆在管道内部均匀混合,需要设计能量损失小、混合效果好的加气喷嘴,为此建立喷嘴几何模型,利用CFX软件模拟内部流场,计算不同螺旋管道直径和螺距条件下的混合效率和能量损失,对比分析喷嘴效果,得到喷嘴的最佳螺旋管道直径和螺距。     

ProE在耙吸挖泥船吊架设计分析中的应用

应用基于特征的三维软件ProE对耙吸挖泥船耙中吊架进行建模、有限元分析和运动仿真研究,提出吊架参数化、可视化的设计思路,并总结了ProE用于吊架设计分析的优点。结果表明：ProE的应用是提高吊架设计效率,保证设计质量行之有效的方法。     

基于多处理机的船舶动力定位控制系统

该文介绍了船舶动力定位控制的设计方法，研究了动力定位系统的分布式多处理机体系结构，提出了动力定位应用软件的层次化结构设计思想，基于多处理机的系统设计方案合理，并行度高，实时性好，可靠性高，可以很好的完成复杂船舶动力定位系统所要求的实时信息采集，数据处理，控制计算，推力分配，能源管理等任务，具有重要的工程实用价值。     

船舶有效功率预报方法

船舶有效功率的准确预报对船舶的快速性和经济性有很大影响。本文采用Star-CCM+软件对某LPG运输船模型进行阻力计算,通过二因次法将其转化为实船阻力,然后预报实船的有效功率并与模型实验结果进行对比,验证数值计算结果的准确性。数值计算与模型实验2种方法所得结果的最大误差小于5%,证明基于Star-CCM+软件预报船舶有效功率的方法可行。     

转体桥施工中稳定性可视化计算系统研究

转体桥施工中稳定性可视化计算系统是针对轻型化转体桥在施工过程中,拱肋稳定性分析的计算软件。根据能量法理论计算基础,编写可视化计算系统程序,将复杂的工程问题简化,并在施工中得以实施。     

BIM在堤坝工程设计中的应用

为解决BIM在水运行业堤坝工程中应用较少的问题,通过在传统堤坝设计方法中融入BIM设计理念,基于Civil3D软件形成一套建模、算量、批量出图的堤坝工程BIM设计方法。对Civil 3D部分功能进行二次开发,建立堤坝工程部件库,优化工程量生成与输出流程,实现BIM三维线框模型向带特殊编码信息的三维实体模型自动转换的功能。采用BIM设计方法在相关工程中进行实践,拓展了BIM在堤坝工程中的应用。