基于传质源项的水翼空蚀风险数值预报

随着舰船航速和吨位的不断提高及对推进效能要求的提升，船舶带空泡运行越来越常见，随之而来的空蚀危害也越来越受到人们的关注。然而，由于空蚀机理的复杂性，准确预报空蚀风险依然非常具有挑战性。本文以NACA 0009三维扭曲水翼为模型，首先采用大涡模拟方法对绕模型水翼空化流动的非定常特性进行数值模拟，并与高速摄影结果进行对比分析，结果表明，数值模拟较好地捕捉到了空化流动的非定常行为特征。然后在分析单空泡溃灭模型的基础上，提出当地压强、当地压强变化率及壁面累积能量三个预报水翼表面空蚀风险的参数。通过为三个参数确定阈值，可以获得空蚀风险区域及相对空蚀风险强度。采用基于传质源项的表达计算壁面累积能量大小，避免了差分格式误差。结果表明：预报的空蚀风险区域与试验结果吻合较好；其预报的最严重的空蚀风险区域处于片空化脱落区域，与试验结果亦吻合较好。     

空蚀研究的回顾和展望

本文介绍近年来关于空蚀研究的进展。空化所起的空蚀是个复杂的现象，很多运转于液体中的机械部件都有程度不等的此类损坏，从而空蚀研究也是从流体力学、材料科学和物理化学等方面入手的。本文试图概括有关的基础研究及应用研究所取得的结果，以供今后工作参考。     

学会动态

根据中国科协及中国造船工程学会批准的学术活动计划,船舶力学学术委员会、管理科学学术委员会与江苏省造船工程学会于八四年六月十二日至廿二日在江苏省江扬船厂举办了第一期PC-1500计算机应用技术学习班,全国34个单位的58位学员参加了学习。据悉,第二、三期学习班将分别在广州和杭州举办。一九八四年七月三日至四日,中国造船工程学会船舶力学学术委员会全体会议,在上海     

水力空化技术及其对压载水的预处理

针对水力空化技术进行了全方位的阐述,包括空化的产生、发展及溃灭的过程,以及空化产生的机理及其应用,并设计制作了一套用于处理船舶压载水的水力空化发生装置。     

草街船闸廊道顶掺气对提高廊道压力研究

本文结合嘉陵江草街船闸水力学模型试验研究成果,阐述了在阀门以不同速率开启的过程中阀门后廊道压力的变化情况,并重点研究了阀门后廊道突扩体顶通气对减小廊道压力,防止廊道发生空蚀、空化的作用,其成果可供类似船闸解决空蚀空化问题提供借鉴和参考。     

大型高速客货船的舵空泡剥蚀及解决方案探索

本文针对大型高速客货船舵系空泡剥蚀现象,提出了在舵系设计阶段就应考虑的关键点,以及舵的模型试验验证的相似律和试验方案;介绍了扭曲导缘和随缘舵的设计思路,也介绍了发生舵系空蚀后的补救措施;同时本文还回顾了舵的空化机理和抗空化舵叶剖面等方面的知识。     

日本神户商船大学教授桥本武来我所讲学

应我国交通部邀请,日本神户商船大学轮机系主任桥本武教授於1987年8月25日至9月6日来华进行学术交流,並於8月26日至31日在我所作了题为“轮机系统可靠性设计和可维性管理”的讲座。来自上海交通大学,武汉水运工程学院,上海海运学院,海军工程学院,船舶检验局海船规范研究所,武汉船舶设计研究所,中国船舶及海洋工程设计研究院,上海船舶设计研究院,长江船舶设计院以及我所等十家高等院校和科研设计单位的近四十名技术人员参加了讲座。     

船用水喷射泵空化现象的CFD模拟

采用计算流体力学的方法对船用水喷射泵内部流场进行了数值模拟,在此基础上分析流场特性。采用混合物空化模型,成功模拟了水喷射泵喷嘴位置的空化现象。本研究内容对水喷射泵的理论研究、结构优化及空蚀的防止有一定的参考价值。     

空化效应在船舶与海洋工程上的应用

空化是水动力产生的一种特殊现象,伴随高温高压等极端条件产生,能量密度大,有巨大破坏性。空化的破坏性同时体现了空化的巨大能量,因此关于克服空化危害和利用空化能量的研究都极具价值。空化用于船舶与海洋工程的研究日益成为热点,主要包括:利用空化处理船舶压载水的研究;利用空化强化制作生物燃油的研究;利用空化进行燃油处理,提高燃烧效率的研究;利用空化进行船体表面清污的研究;以及利用空化强化柴油机燃油雾化的研究。本文阐述了空化产生机理和空化产生的能量效应,总结了空化效应在船舶与海洋工程领域的应用。     

实船舵空化现象试验观察

空化是高航速下水面舰船螺旋桨及舵等附体上常见的现象,空化的产生会带来振动、噪声和空蚀等一系列问题,直接影响舰船的舒适性和局部结构的安全性.而由于国内有关实尺度舵空化数据的缺乏,导致人们对于实船舵空化的状况仍知之甚少.本文通过试验方法观察了某一实船舵在一定航速、一定舵角下的空化状况,获得了实船舵空化出现的位置及程度,为实尺度舵空化问题的认识和优化提供了一定参考.     

船舶力学测试技术学组与船标技委船模试验及军船理论专业组仪表分组联合举行学术讨论及仪表审议会

经中国造船工程学会和船舶标准化技术委员会批准,船舶力学测试技术学组与船标技委船模试验及军船理论专业组仪表分组于1982年6月2日至5日在华中工学院联合召开了第二次学术讨论及仪表审议会。来自全国38个单位共85位代表参加了会议。武汉市造船学会付理事长晏成栋教授和船舶力学学术委员会主任方文均教授参加了会议,并对我国船舶力学测试仪表的研制和     

回转体空化起始的特征

本文介绍通用的回转体模型在两类水筒(有、无吸收器)中观察空化起始的试验结果,并考察空气含量、表面粗糙度对空化起始的影响。在模型适当位置加适当的粗糙度后,其起始空化数值反而低于光滑体的值,在水筒的堵塞值下,空化起始即被抑止。空化起始时,空泡有强烈的不稳定特征,引起空蚀。通过模型边界层状态的理论计算,并与空化起始位     

船舶技术经济论证讲座在上海举行

1981年7月26日至8月9日中国造船工程学会船舶设计学术委员会船舶技术经济论证学组,在上海交通大学举办了历时两周的《船舶技术经济论证讲座》。参加听讲的有三十七个单位的五十三位同志,还有近二十位同志列席旁听。他们中间有多年从事船舶科研教育的专家、教授和主管生产技术的中年干部,也有参加工作不久的工程技术人员。大家冒着炎夏酷暑,挥汗听讲,认真预习复习,主动做练习,并结合本单位实际思考问题,展开讨论,学习空气紧张活泼,收到了良好的效果。学组正副组长张德洪、金柱青、颜焕申、潘伟文以及上海船舶运输科学研究所王钟华、上海海运局黄邦模、中波轮船公司胡连连、上海海运学院刘鼎铭等十三位同志为学习班作了专题讲     

日本专家矢岛浩博士应邀来华讲学

应船舶力学学术委员会主任方文均同志的邀请,日本三菱重工业株式会社技术本部、长崎研究所船舶结构强度研究室主务矢岛浩博士于1982年4月7日至20日来华进行了关于船舶结构疲劳断裂的讲学活动。专家讲授了十二个专题,即     

船舶力学学术委员会测试技术学组举办“微型机”交流学习班

为了帮助船舶力学测试人员熟悉微处理机和微型计算机的应用技术,船舶力学学术委员会测试技术学组于1982年7月26日至8月18日在上海交通大学举办了“微型机”交流学习班.测试技术学组付组长、学习班筹备负责人顾海粟同志主持了开幕式,船舶力学学术委员会主     

热喷涂铜基合金涂层抗空蚀性能的研究

对热喷涂铜基合金涂层的耐空蚀性能进行了试验，探讨其实用的可行性和研究人蚀破坏机理。研究结果表明：氧乙炔火焰喷涂铜基合金涂层的耐空蚀性能较差，其原因与涂层的结构特性有关；对涂层进行封孔处理后，可略微提高涂层的耐空蚀性能；超音速火焰喷涂铜基合金ＣｕＮｉ０４的涂层具有较好的耐空蚀性能，可在空蚀环境中使用。     

振动与噪声测试技术讲习班在沪举行

由船舶轮机学术委员会振动与噪声学组举办的第一期“振动与噪声测试讲习班”于6月26日在上海结束。该学习班根据近年来我国进口了大量振动与噪声测试仪器,各使用单位迫切需要正确掌握操作这些仪器的要求而举办的。振动与噪声学组在上海交通大学,中国船舶及海洋工程     

船舶螺旋桨空化噪声非均匀调制特性及其应用

从螺旋桨空化噪声谱统计模型出发,分析研究螺旋桨空化噪声非均匀调制特性的机理和规律,并利用大量海上实录船舶噪声进行验证。从形成机理看,认为非均匀调制特性主要由船尾形状、螺旋桨结构以及船舶航行工况共同决定的尾流分布所导致,不同型号船舶的非均匀调制特性具有个体性;从舰船噪声信号能量谱看,调制的非均匀特性,主要受能量谱峰值频率的影响。最后基于船舶噪声的非均匀调制特性,提出一种基于多子带自适应加权的DEMON增强算法,并利用实际数据进行验证。     

螺旋桨材料空泡腐蚀机理的扫描电镜研究

本文采用磁致伸缩空蚀机、转盘空蚀机和扫描电镜,研究了 Zcuzn37Mn3Fe1Sn1和 ZCuMn13A18Fe3Ni2铜合金和T_(A5)钛合金等材料的空蚀过程和空蚀表面形貌,并探索了不同相结构的合金的空蚀规律。用扫描电镜对空蚀试样表面进行定期观察的方法,发现了一些新的物理现象,为空蚀机理的研究提供了试验证据,诸如:扇状花样的出现,证实了冲击波破坏机制的存在;初熔现象的出现,说明空蚀过程中存在高速绝热变形。相结构的晶体类型、显微硬度,及其分布规律,尤其是相界面的结构形态对空蚀产生显著的影响。研究表明,在青铜螺旋桨材料中,采用固溶强化和沉淀强化以及相界强化等手段,使α相得到充分强化,是发展具有高抗蚀能力的现代螺旋桨材料的研究方向。     

基于动网格技术对银盘船闸阀门段体型优化动态仿真研究

采用动网格技术和VOF方法对乌江银盘船闸阀门开启过程进行非恒定流三维紊流数值模拟,采用1min开阀方式分析阀门段水流急变分离的流态和压力的时空演化规律及出现空化空蚀的危险区域和时刻,并对阀门段体型进行了比较优化,最终确定了推荐方案。