循环水槽边壁效应数值修正研究

在循环水槽中进行船模试验时的边壁效应，包括阻塞、浅水和侧壁波浪反射等，会影响测试结果。论文通过非定常RANS数值方法针对排水型高速单体船开展循环水槽边壁效应研究，归纳边壁效应修正公式。通过数值不确定度分析验证了网格的合理性。通过数值模拟的循环水槽与开阔水域中船模阻力的比较，拟合速度增量，得到水深弗劳德数Frh <1时的修正公式。该修正公式反映了阻塞效应、浅水效应以及高速船阻力的特征，循环水槽修正后的阻力曲线与开阔水域的阻力曲线吻合良好。     

长江上游卵石急滩消滩水力指标研究

长江上游卵石急滩经过多次整治,仍然碍航,水力指标的不确定性是卵石急滩整治不成功的原因之一。根据交通部发布的长江上游的标准船型,采用理论计算和船模试验方法,对长江上游卵石急滩的水力指标作了研究。按照概化水槽的船模试验结果率定理论计算方法的计算参数,得到叙渝段标准船队消滩水力指标。     

循环水槽船模阻力试验不确定度分析

[目的]采用试验流体力学(EFD)和计算流体力学(CFD)方法研究流体力学,都存在不确定度分析的问题。针对循环水槽船模阻力试验开展不确定度研究,分别分析精度极限、天平标定和数据采集过程中引起的不确定度。[方法]针对循环水槽所特有的、来流不均匀度和湍流强度难以通过EFD方法求解不确定度的敏感系数,根据上海交通大学循环水槽的实际情况建立相关数学模型,采用CFD模拟得到来流不均匀度和湍流强度对总阻力的影响,应用不确定度理论得到相应的不确定度分量,对CFD计算的不确定度进行专门分析。[结果]结果显示:在CFD不确定度分析中,修正和未修正的计算结果均得到了有效确认,表明利用CFD模拟开展研究可行;循环水槽船模阻力试验合成相对不确定度为1.91%,湍流强度对阻力的影响最大,起主导作用,在设计循环水槽时应尽可能降低湍流强度;由不均匀度引起的不确定度分量,以及由精度极限、天平标定和数据采集过程引起的不确定度分量均不大。[结论]采用CFD方法分析EFD不确定度的一些分量,具备可行性和一定的借鉴意义。     

大型循环水槽吊舱推进器空泡性能试验研究

文章介绍了大型循环水槽实验室利用全附体船模进行了RORO吊舱推进器空泡性能试验研究情况及相应吊舱推进器空泡试验方法,并与Marin试验结果进行了比较。试验结果表明:在相同模型与试验工况下,吊舱推进器螺旋桨叶片上空泡形态及空泡诱导的船体脉动压力与国外Marin试验结果相当。     

拖曳水池船模阻力试验不确定度分析

为了提高拖曳水池船模试验精度和便于相互交流与比较,第22届和23届国际船模试验池会议(ITTC)都推荐世界各国水池在给出试验结果的同时,也给出试验结果的不确定度.文中给出一艘玻璃钢标准船模在江苏科技大学拖曳水池进行重复阻力试验的情况,采用了ITTC建议的不确定度估计方法,对该船模的船型因子(1+K)、湿面积(S)、傅汝德数(Fr)进行了不确定度分析,给出了分析结果.并且计算出在试验速度下各阻力系数Ci的偏差限、精度限和总不确定度,对试验结果进行了综合分析.     

循环水槽的微机控制和数据采集系统

本文简单介绍了对循环水槽船模试验进行微机控制以及对试验结果进行数据采集、数据处理的目的、研究调试过程以及基本结构参数。     

船模试验技术在山区河流急流滩整治研究中的应用

船模试验技术是在河工模型和船模试验基础上发展起来的,是一项综合性强、学科门类交叉的物理模型试验研究方法.本文论述了船模的基本相似条件、相似条件的简化及其尺度效应,介绍了这项技术在研究山区河流急流滩的船舶的上滩能力、滩段碍航的具体位置、成滩及消滩特性、工程方案的布置及优化等问题的应用情况.     

船模阻力数值水池试验不确定度评估

文章针对水面船模阻力数值水池试验,开展了不确定度分析与评估研究。不确定度分析中,验证方法和流程基于正交设计和方差分析方法,确认方法和流程基于统计推断理论。以水面船标模DTMB5415为对象,进行了船模阻力数值水池试验不确定度分析评估的实例计算,给出了对数值试验结果有重要影响的试验因素和交互作用以及各类不确定度分量的大小,并提出了降低船模阻力数值试验不确定度的建议。     

船模首尾波系分解法及其应用

本文提出了一个分解船模首尾波系的实用方法。此法可称为变平行中体法。在平行中体不起兴波作用的假定下,通过具有完全相同进流段和去流段形状但不同平行中体长度的两只船模的波形测量与分析,便可分解首尾波系。文中进行了原理分析,并以系列60、C_b=0.60船型为对象进行了船模试验,结果验证了此法的可行性。本文对此方法在改进船型上的应用做了初步探索。其中包括最佳平行中体长度的选择,首尾球体匹配设计和双尾船型尾波系干扰特性的分析等作了理论分析及船模试验。结果表明本文所建议的方法是行之有效的实用方法。     

数字图像处理技术在通航船模试验中的应用

利用数字图像来测定船模运动参数是一种成本低、精度高的方法。该系统利用数字图像技术实现了船模试验在自然光条件下的实时测量、实时数据处理和自动操纵控制。介绍了一套多CCD摄像机的船模自动测控系统，对电视图像变形修正、船模自动识别与跟踪等关键技术进行了详细的讨论。根据船模试验的特点提出了有别与一般目标识别跟踪的方法。     

基于船舶安全通航的厢廊急弯段航道整治研究

厢廊急弯段河道河面较窄,弯顶航道转向角较大,入弯和出弯段主流流速较大,因此,针对船舶在上、下行无法通过厢廊急弯段的问题,进行急弯段航道整治的研究.采用正态定床物理模型试验的方法,并结合船模试验,通过分析沿程水位、航中线流速、航道横向流速及船模航行参数等指标,得出疏浚和调整航线相结合的较优整治方案.试验结果表明,采取凹岸...     

船模首尾波系分解法及其应用

本文提出了一个分解船模首尾波系的实用方法,此法可称为变平行中体法。在平行中体不起兴波作用的假定下,通过具有完全相同进流段和去流段形状但不同平行中体长度的两只船模的波形测量与分析,便可分解首尾波系。文中进行了原理分析,并以系列60,C_b=0.60船型为对象进行了船模试验,结果验证了此法是可行的。本文对此方法在改进船型上的应用作了初步探索,包括最佳平行中体长度的选择,首尾球体匹配设计和双尾船型尾波系干扰特性的分析等作了理论分析及船模试验。结果表明本文所建议的方法是行之有效的实用方法。     

PDP11/23微机水池船模试验数据处理系统

一、概述: 我所200米大水池采用微型计算机对船模试验进行实时采样及数据处理的课题,经过不到一年时间的研制、开发,该系统已于1983年5月建成,正式投入使用,并承担了瑞典、西德、英国等外商委拖的船模试验任务。此系统采用半自动方式。即手动控制水池船模试验,数据收集、计算及打印报告等由计算机系统控制。今后,随着系统功能的进一步完善,逐步增加计算机控制试验的内容。     

嘉陵江草街航电枢纽施工导流明渠通航船模试验研究

为了配合草街航电枢纽工程的设计和施工,论证工程布置的合理性和可行性,按照试验要求制作了船模,并对有关工程的设计布置方案进行了优化和研究。分别根据水工模型比较方案和推荐方案,进行施工导流明渠及连接段的船模通航试验研究。根据船模试验最高安全限制的要求,结合相关水流条件的船模通航试验研究,对2个布置方案冲淤前后的试验结果进行分析,比较各方案通航条件的优劣,给出了通航推荐方案及建议。     

波浪作用下水质点示踪的简易方法研究

由于波浪作用下水质点周期性振荡运动的特性,对其运动轨迹的直接观测一直是比较困难的问题。然而对波浪作用下水质点运动轨迹的直接观测不仅有助于波浪理论的进一步发展,也有助于人们对波浪运动特性的客观理解。为此提出了一种成本极低的新型水质点示踪装置。该装置可直接观测波浪作用下的水质点运动,且结构简单、操作方便、环保安全,不影响水槽展开其他试验。结合系列水槽试验,详细讨论了该装置的工作原理和操作方法。试验结果充分表明,该装置与方法可以完成对不同波浪要素下水槽中任一水质点的示踪,试验数据符合波浪理论规律,证明了该装置的实用性和可靠性。     

拖曳水池船模阻力校准技术研究

以国内某拖曳水池船模阻力校准为应用示范,提出拖曳水池船模阻力精确校准方法。首先,研究建立阻力标准模型,并将国际拖曳水池会议(ITTC)介绍的重复性试验拓展至不等精度的多组试验,以加权算术平均值作为测量结果的最佳估计,确定精确的船模阻力基准数据。其次,开展船模阻力总阻力系数不确定度的分析,并结合二因次换算法,提出基于"测量不确定度表示指南"(GUM)的总阻力系数不确定度评估方法。最后,利用与国内水池船模阻力的比对而获取修正值,实现船模阻力参量的校准;同时,开展国际比对,进一步验证了拖曳水池船模阻力精确校准方法的可操作性和合理性。     

一种新的船模纯粹自航随动系统装置的研制与初步检验

叙述了船模纯粹自航随动系统装置的原理与设计特点,给出了原理框图.这种仪器既可用于船模纯粹自航试验也可用于船模强迫自航试验.测试数据信号可由拖车上的计算机采集与屏幕显示,也可通过拖车滑线或船池内的激光通道传送到池外的操纵台进行处理.应用该仪器对一艘双桨船模进行了船模强迫自航试验和船模纯粹自航试验的验证,给出了试验结果.     

拖曳水池方案设计

结合一新建水池介绍了船模拖曳水池的设计理念及方法,阐述了水池主要尺度与拖车速度、加速度、制动速度的关系,指出了确定水池长度、宽度、深度应注意的问题,分析了系列速度段拖车速度运行状况,于一年内不同时段先后开展了5次重复试验,用以跟踪研究水池拖车系统稳定性,5次试验数据重复性好。为验证试验精度,与其它两个水池开展船模静水阻力比对试验,结果显示比对试验数据吻合。     

一种新的船模纯粹自航随运系统装置的研制与初步检验

叙述了船模纯粹自航随动系统装的原理与设计特点，给出了原理框图。这种中以用于船模纯粹自航试验也可用于船模强迫自扩航试验。测试数据信号可由拖车上的计算机采集与屏幕显示，也可通过拖车滑线或船池内的激光通道传送到池外的操纵台进行处理。应用该仪器对一艘双桨船模进行了船模强迫自航试验和船提纯粹自航试验的验证，给出了试验结果。     

浸没式喷水推进自航试验及数值模拟

浸没式喷水推进器与船体高度融合,难以通过试验的方法测量推进器各部件受力,因此文中采用船模水池试验和数值模拟相结合的方法来分析浸没式喷水推进的水动力特点。该文首先开展了船模拖曳阻力试验,测量了船模阻力、纵倾角及重心升沉。然后开展船模自航试验,测量了船模纵倾角、升沉及轴的转速、力矩、推力等数据。基于CFX软件,对拖曳阻力试验及船模自航试验进行了数值模拟。在四个不同航速下的数值模拟中,阻力计算误差在3.7%以内,轴推力计算误差在2.7%以内,轴力矩计算误差在4.6%以内,试验测量值和CFD预报值吻合较好。通过数值模拟可以进一步得到浸没式喷水推进器上各部件的受力情况,泵的流量、扬程及其它流场信息,克服了浸没式喷水推进器推力测量和流场测量的困难。