超大型油船组系水动力性能数字化图谱研究

设计了超大型油船组系试验方案,采用多元二次正交多项式对组系试验结果进行回归分析,获得了剩余阻力系数、兴波阻力系数、湿表面积、形状因子、自航因子的回归公式,并结合702所"八五"组系回归结果对浮心纵向位置和船宽吃水比进行修正。编制了阻力、自航因子的估算程序并绘制了试验图谱,估算结果经过校核,准确可靠,能够反映现代新船型的水动力性能特点。     

基于阻力图谱的船型参数敏感度分析

目前,已定性掌握船舶主尺度及主要船型系数对船舶阻力性能的影响趋势,但各个船型参数对阻力性能的具体影响程度仍不明确。为了确定各船型参数对阻力数值的贡献率,基于泰洛系列剩余阻力系数图谱,通过回归分析法,利用Isight软件在不同航速下对棱形系数、排水量长度系数以及宽度吃水比进行对剩余阻力系数的敏感度分析。结果得出各参数对剩余阻力的敏感度指数,并验证了已知船型参数对阻力的影响趋势。结果表明,敏感度分析结果具有较高的可信度,对于船舶设计具有一定的指导意义。     

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。     

加长平行中体对船舶快速性影响探讨

介绍了两艘单桨肥大型船舶的原船型及加长平行中体长度后船型进行船模阻力和自航试验的结果,并分析、比较了平行中体长度对船舶快速性的影响。     

基于模拟器的VLCC船舶在不同船速条件下的旋回特性研究

VLCC由于自身容量大,运输成本较低,日益成为运输石油的主力船型。为了探究VLCC船舶舶旋回性能,本文利用船舶操纵模拟器,基于控制变量的原则,对不同初始船速下的VLCC船舶的旋回过程进行仿真模拟,得出了不同船速下的旋回数据,通过对数据分析得出了初始船速与VLCC旋回性能的内在联系。     

加长平行中体对船舶快速性影响探讨

本文介绍了两艘单桨肥大型船舶的原船型及加长平行中体长度后,船型采用船模进行了船模阻力和自航试验。本文还讨论了不同主尺度单桨肥大型船加长不同长度平行中体后对快速性的影响,以及对不同船型的影响。     

“发展之路”号自航半潜船船体改装设计研究

半潜船是专门运输无法分割的大型整体设备的高技术含量、高附加值船舶,在世界上为数不多。特别是改装半潜船,受到的限制较多,加之船型特殊,国内外可供参考资料缺乏。＂发展之路＂号是世界首艘由液化石油气船改装而成的自航半潜船。概述了该船的主要技术性能和特点,从总布置、结构强度、稳性等方面介绍了该船在改装设计中的难点和要点,为此类船舶的改装设计提供了新的思路。     

超大型集装箱船组系水动力性能数字化图谱研究

设计了超大型集装箱船组系试验方案,采用多元二次正交多项式对组系试验结果进行回归分析,获得了剩余阻力系数、湿表面积和自航因子的回归公式,并对浮心纵向位置进行修正。编制了阻力、自航因子的估算程序并绘制了试验谱图,估算结果经过校核,准确可靠,能用于船舶设计前期阶段中的性能预估,并可获得优秀的初始线型。     

大型运输船舶主要船型参数的选择

本文收集了自1960年,特别是1966年以来万吨级以上实船资料千余艘,试就其主要船型参数的规律性作了初步探讨。在与国内外以往发表的有关经验算式进行比较的基础上,提出了较为符合当前该类船舶设计要求的诸船型参数的统计算式,可供我国设计大型运输船舶主要船型参数时的参考。同时文中给出了船型参数的选择程序及应用示例。最后给出了主机功率、排水量、航速之间的关系曲线。     

船模自航试验数值模拟研究

基于SHIPFLOW软件,对螺旋桨敞水试验、船舶阻力试验和自航试验进行数值模拟,并依据试验结果验证。发现数值模拟能够较好地预报螺旋桨的推力系数、扭矩系数、船模的阻力系数和自航因子及推进效率,为船舶的线型设计和螺旋桨设计提供有效的数值参考。     

New method for predicting full-scale power performance of pumpjet propulsion system based on statistical learning北大核心CSCD

[目的]针对“适配于螺旋桨的船尾线型+泵喷推进器”构成的船舶泵喷推进系统,提出一种基于统计学习的实船快速性预报新方法。[方法]以某大型水面船舶泵喷推进系统为对象,通过神经网络学习典型推进泵的推力系数图谱曲线,综合运用船-桨配合时的K_(T)-J曲线和船体-喷泵配合时的推力特性曲线,建立“仅需船舶阻力曲线就能实现船舶泵喷推进系统实船快速性预报”的新方法,并基于船模阻力试验、泵喷模型敞水试验及船体-泵喷自航试验的测量换算结果对实船推进性能的预报结果开展精度校验。[结果]校验结果表明:在航速18~30 kn范围内,船舶泵喷推进系统的自航转速、推力和功率的预报误差可控制在5.4%以内,其中设计航速附近的误差甚至小于2%;船体-泵喷的相互作用程度介于船-桨与船体-喷泵之间且幅值相对较小,推力减额系数为趋向于0的极小值,故船舶泵喷推进系统是介于桨轴推进系统和喷水推进系统之间的产物。[结论]该预报方法有利于提升船舶泵喷推进系统实船快速性预报的能力,可为新型舰艇泵类推进系统总体设计/研究提供参考。     

混合对转推进系统设计与实船应用研究

为全面深入了解混合对转推进系统实船安装对船舶性能影响,为数值仿真和性能预报提供实船参考数据,以集装箱运输船为应用对象,提出了一种把吊舱推进器集成在挂舵臂上的混合对转推进系统(CRP-POD),详细阐述了CRP-POD的系统构成、工作模式和电气控制系统实船设计方案。通过实船试验和运行数据分析,安装混合对转推进系统的船舶与同系列安装常规推进系统的船舶相比,特定航行工况下航速有2~3%的提升、回转能力有所降低、航向稳定性上优于常规船。     

Verification and validation study of URANS simulations for an axial waterjet propelled large high-speed ship

The accurate prediction of waterjet propulsion using computational fluid dynamics (CFD) is of interest for performance analyses of existing waterjet designs as well as for improvement and design optimization of new waterjet propulsion systems for high-speed marine vehicles. The present work is performed for three main purposes: (1) to investigate the capability of a URANS flow solver, CFDSHIP-IOWA, for the accurate simulation of waterjet propelled ships, including waterjet–hull interactions; (2) to carry out detailed verification and validation (V&V) analysis; and (3) to identify optimization opportunities for intake duct shape design. A concentrated effort is applied to V&V work and performance analysis of waterjet propelled simulations which form the focus of this paper. The joint high speed sealift design (JHSS), which is a design concept for very large high-speed ships operating at transit speeds of at least 36 knots using four axial flow waterjets, is selected as the initial geometry for the current work and subsequent optimization study. For self-propelled simulations, the ship accelerates until the resistance equals the prescribed thrust and added tow force, and converges to the self propulsion point (SPP). Quantitative V&V studies are performed on both barehull and waterjet appended designs, with corresponding experimental fluid dynamics (EFD) data from 1/34 scale model testing. Uncertainty assessments are performed on iterative convergence and grid size. As a result, the total resistance coefficient for the barehull case and SPP for the waterjet propelled case are validated at the average uncertainty intervals of 7.0 and 1.1%D, respectively. Predictions of CFD computations capture the general trend of resistance over the speed range of 18–42 knots, and show reasonable agreement with EFD with average errors of 1.8 and 8.0%D for the barehull and waterjet cases, respectively. Furthermore, results show that URANS is able to accurately predict the major propulsion related features such as volume flow rate, inlet wake fraction, and net jet thrust with an accuracy of ~9%D. The flow feature details inside the duct and interference of the exit jets are qualitatively well-predicted as well. It is found that there are significant losses in inlet efficiency over the speed range; hence, one objective for subsequent optimization studies could be maximizing the inlet efficiency. Overall, the V&V work indicates that the present approach is an efficient tool for predicting the performance of waterjet propelled JHSS ships and paves the way for future optimization work. The main objective of the optimization will be reduction of powering requirements by increasing the inlet efficiency through modification of intake duct shape.     

计算机编程在船舶交管系统中的应用

目前,随着航海技术和世界贸易的飞速发展,大型船舶和高速船舶日益增多,使得繁忙水域的船舶交通流管理越来越复杂,难度也越来越大,这一切迫使越来越多的人们试图运用计算机的高速计算功能来开发各种各样的船舶运动分析应用程序,以提高船舶交管系统的工作效率,改善船舶通航环境,确保船舶安全航行。笔者尝试用VB语言开发"船舶交通管理中船舶流分析程序"来探索计算机编程在船舶交通流控制与管理中的辅助应用问题。     

船舶平行中体加长对快速性的影响

简介一艘中等方形系数船舶加长平行中体前、后船模快速性试验研究情况,分析了平行中体加长对该类型船舶阻力、推进性能的影响。试验结果表明,在一定范围内对这类船舶加长平行中体,阻力性能改善,推进性能在一定航速范围内略有提高。对于批量设计、生产船舶是一项经济、可靠的实用方法。     

大型豪华邮轮应用动力电池的能效与经济性分析

动力电池装船有利于节能减排,但目前主要应用在短距离小尺度船上,在大型船舶上的应用和研究均较少。基于Carnival Vista 62.4 MW动力系统技术参数和航速信息,采用多种能量管理算法,对比分析原型和动力电池替代主机动力系统方案的动力性和燃油经济性,阐明动力电池装船的资本回报周期,为大型船舶动力系统节能减排提供参考。     

赤水河机动驳新船型浅水快速性能试验研究

针对两艘机动驳船,其一为赤水河现有优秀船,隧道尾型称为对比船,其二为武汉理工大学开发研制的双尾新船型,称为设计船,进行了不同水深、不同装载工况的浅水阻力性能、推进性能试验研究.探讨了不同船型、水深变化和装载工况变化对船舶浅水快速性能影响,给出了一些有益的结论.     

风翼-柴油机混合动力船主机降速模式

为了探索风翼-柴油机混合动力船主机降速航行模式,分析了风翼船机桨的能量传递,以及风翼助航对船舶阻力和主机的影响.分别研究了定速航行和定功率航行两种主机降速航行模式的特点.通过对比得出定速航行更适合于风翼-柴油机混合动力船舶,为风翼-柴油机混合动力船舶的推广应用提供了理论依据.     

Study on shaft alignment of propulsion shafting system depending on single reaction force supporting position of aft stern tube bearing

Journal of Marine Science and Technology - Trends of large-scale ships have seen propulsion shaft and propeller sizes increase. This has enabled shafts to have greater stiffness, yet has caused...     

基于MPTC的船舶推进电机新型SMO

电力推进船舶是未来绿色船舶的重要发展方向。针对传统滑模观测器(SMO)应用在推进电机上的两个主要不足，在模型预测转矩控制策略(MPTC)的基础上提出一种新型SMO方案。针对传统SMO存在的抖振问题，利用Sigmoid函数代替sign函数对推进电机等效反电动势进行估计予以抑制，此外利用变截止频率低通滤波器以及锁相环技术消除传统SMO中低通滤波效应引起的相位延迟的同时提高转子转速和位置信息的观测精度。基于MATLAB/Simulink仿真平台验证了新型SMO具有更好的动、静态性能。