十字门水道船舶兴波影响及限速研究

当前,粤港澳大湾区内经贸往来进一步融合,粤港澳海上安全命运共同体建设步伐逐步加快,珠江口水域船舶通航日渐繁忙,水上客运流量剧增。位于横琴、澳门交界的十字门水道沿岸建有横琴粤澳深度合作区唯一的客运港以及澳门主要游艇停泊区,高速船舶往来频繁。水上客运、旅游等产业高速发展的同时,十字门水道因船行波引发的安全问题也日渐凸显。通过调研分析十字门水道通航环境及船舶活动规律,研究船舶航速与兴波大小的关系,分析兴波对沿岸设施的影响,据此提出在该水道实施船舶限速的建议方案,为研究制定十字门水道船舶航速规定提供参考。     

曲线运动潜体近水面兴波时域研究

本文利用快速多极子面元法的高效性与精确性,对近水面潜体在水平面曲线运动过程中的时域兴波势流问题展开研究。首先确定了自由面网格密度及时域更新方法以保证数值模拟的准确性,探索了椭球潜体在水下做直线运动与曲线运动时阻力系数与升力系数变化的区别,明确了曲线运动过程中各项系数的变化规律,并针对不同的偏航角度的兴波特性进行比较,研究偏航角度大小对于潜体兴波阻力、升力以及表面兴波波形的影响。研究结果表明,当偏航角较大时,表面兴波对曲线运动潜体所受阻力和升力影响均非常显著;随着偏航角度的变大,各波系间的相互作用更加明显,表面波形更为复杂,导致了兴波阻力激增,阻力及升力曲线均出现大幅波动且不对称性。     

ISIGHT在船型耐波性优化过程的应用

船舶的耐波性是指船舶在海水中前进时的各种阻力特性,不仅决定了船舶行进的动力特性,也对船体振动、摩擦等特性有直接的影响。本文研究的方向是借助计算机软件平台提高船舶的型线设计水平,从而提高船舶的耐波性,降低兴波阻力。本文重点介绍一种ISIGHT多学科综合平台,在此基础上对影响船舶耐波性的因素进行详细的分析,有助于改善传统船舶耐波性设计出现的效率低、成本高等缺点。     

非线性规划法的最小阻力船型研究设计

以往采用模型试验方案缺少对阻力函数分析,导致设计效果较差。为了获得阻力性能优良船型,利用非线性规划研究最小阻力船型。以兴波阻力、粘压阻力和平板摩擦阻力之和的总阻力为目标函数,设计变量,以此修改船型参数。设置基本约束条件,结合最小阻力船型优化流程,分别对改良后的横向剖面和线型进行分析,由此完成最小阻力船型设计。以集装箱船为试验对象,对比分析模型试验方案和非线性规划方案船型所受阻力情况。由对比结果可知,明显降阻效果证实非线性规划方案更为合理。     

高速双体船阻力和兴波特性的试验研究

通过一艘具有非对称片体线型的高速双体船的模型试验和波型分析，探讨了单独片体和双体船两种布置形式的兴波特性及其与运动状态之间的关系。     

潜体非定常兴波问题的数值求解

开发了一种求解非定常兴波问题的基于非均匀有理B样条(NURBS)的三维面元法，应用该方法对潜体加速航行的情况进行了数值计算研究．基于势流理论，建立了线性边值问题．在物面上分布时域Kelvin源，物面和物面上的源强分布都用NURBS来表示．用时间步进的方法求解这一边值问题．对潜体中低速航行的情况进行了计算，给出了即时的波阻和波型。     

6600 TEU集装箱船球鼻艏的优化方法

基于适合集装箱高速航行的球鼻艏在低速航行时减阻效果差的问题,对6 600 TEU集装箱船球鼻艏进行了优化。优化后的球鼻艏形状为尖瘦形,低速航行时能有效降低兴波阻力,节能效果明显。     

一种快速评估方法在船舶线型优化中的应用

采用一种势流兴波数值优化方法与RANS求解器的优化结合的方法对某中速船的首部进行线型优化,以便使其速度达到设计要求.经过多轮数值优化试验,取得一个优化方案.最终的优化方案经模型试验验证,总阻力下降约2.7%,预报航速提高约0.4kn.