以科学发展观指导船型设计和优化

以科学发展观指导船型设计和优化，就是要充分发挥设计者的创造精神，从思想源头科学地认识船型优化的深刻内涵，并相应地将船型设计决策与性能要求、环境条件、经济指标相统筹，通过船型优化思想、方法和手段从传统模式向现代模式迈进，实现船舶综合航行性能指标最优化和经济绩效、功能绩效的最大化。该文着重探讨了国内外学术界和工程界近期予以关注的船型设计和优化的一些观点和前沿发展趋势。     

噪声与脉动压力的信号特征及其采集处理

作者根据螺旋桨空化噪声或激振力的产生机理,分析了它们的时间域和频率域特性,指出在噪声和激振力的信号处理中,必须实现对采样起始的控制及宽频域的高速采集.文中简要叙述了“高速采集贮存,慢速传送微机”系统的设计思想,介绍了以瞬态波形存贮器和微机为主体的多功能采集处理系统,并绘出了系统运行的一些实例图.文章还就数字信号处理的基本原理和瞬态波形存贮器的特点,论述了系统所具有的若干独特功能及其在水动力学研究中的应用前景.     

嵌入拉格朗日元法估算某些水下装置吸收波浪能研究(英文)

A simple approach is described to estimate the wave power absorption potential of submerged devices known to cause wave focusing and flow enhancement.In particular,the presence of a flow-through power take-off(PTO)system,such as low-head turbines,can be accounted for.The wave radiation characteristics of an appropriately selected Lagrangian element(LE)in the fluid domain are first determined.In the limit of a vanishing mass,the LE reduces to a patch of distributed normal dipoles.The hydrodynamic coefficients of this virtual object are then input in a standard equation of motion where the effect of the PTO can be represented,for example,as a dashpot damping term.The process is illustrated for a class of devices recently proposed by Carter and Ertekin(2011),although in a simplified form.Favorable wave power absorption is shown for large ratios of the LE wave radiation coefficient over the LE added mass coefficient.Under optimal conditions,the relative flow reduction from the PTO theoretically lies between 0.50 and 1 2≈0.71,with lower values corresponding to better configurations.Wave power capture widths,the sensitivity of results to PTO damping and sample spectral calculations at a typical site in Hawaiian waters are proposed to further illustrate the versatility of the method.     

空化器线形与超空泡减阻效果关系研究

利用商业CFD软件Fluent6.0对空化器线形与超空泡形态的关系及其阻力特性进行了数值仿真研究,详细分析了影响超空泡航行体减阻效果的因素和有效控制超空泡形态进行减阻的方法,为优化超空泡形态提供了初步的理论参考依据.仿真与试验结果符合较好.     

船舶操纵运动数学模型研究

本文共分3个部份:第一部份阐述了船舶操纵运动数学模型的建立,选择了解析式水动力模型结构;第二部分依据实船试验结果,对船舶运动数学模型进行相似性率定,通过数值模拟和相似性分析,数学模型取得了与实船试验非常接近的结果;第三部分对建立的数学模型作了综合评价,认为达到了工程实用要求。     

FLNG系统旁靠外输作业时的水动力性能数值研究

对大型浮式液化天然气(FLNG)系统与LNG运输船以旁靠方式进行LNG外输作业时船体的水动力性能开展数值研究。全面考虑了双船体之间的水动力相互干扰,以及船体与系泊系统和连接系统之间的耦合作用。在验证了数值计算模型正确性的基础上,对旁靠外输作业时各典型工况进行数值计算,从而得到在风、浪、流共同作用下FLNG与LNG运输船间的相对运动情况、系泊系统和两船之间连接系统的受力情况,为后续设计提供参考。     

中水头巨型船闸闸墙长廊道侧支孔输水系统水动力学研究*

闸墙长廊道侧支孔输水系统,因其相对于集中输水系统更优的水流条件以及相对其他分散输水系统更简单的结构和更低的建设维护成本,而广泛应用于中水头大型船闸中。近年来,湘江航运干线设计和建设了４座中水头巨型船闸,该输水系统能否满足巨型船闸高输水能量下的船闸自身与过闸船舶安全要求需要加以研究论证。本文以大源渡二线船闸为例,通过1:30物理模型试验,对其闸室船舶停泊条件、输水水力特性及引航道水流条件进行研究。结果表明：在推荐的消能布置和阀门开启方式下,各项指标均能满足规范和设计要求。     

基于SPH方法的水下接触爆炸数值模拟

水下爆炸涉及的物理现象极其复杂,特别是水下接触爆炸数值模拟极为困难.文章编制了基于体积近似的修正SPH方法计算程序,成功模拟了水下接触爆炸冲击波传播和结构破坏的整个过程.文中通过模拟圆柱形装药对水中结构的破坏,发现了钢结构的破坏模式、背空钢板处冲击波的传播特性.结果表明,修正SPH方法在高密度比介质的交界面处仍能反映基本的物理过程,在解决高速、强压缩和高密度比的多相流问题时具有较大优势.该文计算结果旨在为舰船水下接触爆炸相关研究提供参考.     

水下空泡航行体载荷及推力最大值的最小化问题

研究了带空泡水下航行体在规定距离内从初速加速到预定速度的一维水弹道优化问题,利用变分法求出了水下航行体加速过程中最大推力达到最小的最优弹道理论解,此解也可作为航行体最大载荷达到最小的理论解。     

线列阵稳定器深水域阻力性能研究

采用RANS方程,结合计算流体动力学软件FLUENT中的标准k-ε模型对线列阵稳定器的阻力性能进行数值模拟。计算在深水域拖动时不同种类的线列阵稳定器的阻力大小,并将数值模拟的结果与水池实验结果进行对比。结果表明,利用FLUNET软件对线列阵稳定器的阻力性能的预测结果精度较高,可以准确地计算出在深水域拖动时的流体的阻力大小,为线列阵稳定器阻力性能的研究提供了可靠的数值模拟的依据。