旋转翼对海洋立管涡激振动抑振的数值研究

为抑制海洋立管的涡激振动,本文提出一种安装旋转翼的方案.采用非定常数值计算方法求解分析常规海洋立管和安装有旋转翼海洋立管的涡激振动特性.对旋转翼的相关参数进行定义;建立立管单自由度振动模型,并采用Newmark-β法数值求解振动方程;编写CFD数值计算的UDF,并结合动网格技术模拟求解立管的涡激振动过程.结果表明:随着旋转翼旋转角速度的增加,立管的振幅比逐渐减小,最后基本不变,抑制振动效果十分明显;当旋转角速度ω=3.0 rad/s时,旋转翼的控制效果最优,振幅比从0.98下降到0.008,振幅比降低99.2％;旋转翼的旋转运动会破坏海洋立管脱落的尾流漩涡,从而破坏海洋立管的周期性振动.     

在大漩涡中死里逃生

在挪威西海岸有一个名叫沃尔的大岛和名叫莫斯科埃的小岛。漩涡出现在莫斯科埃岛与海岸之间,那里波涛汹涌,犹如万马奔腾,波浪滚滚而来,形成成千个转动的漩涡,漩涡滚动的方向总是朝东。海面看起来很平坦,海水却滚动得很快。许多转动的小漩涡向远处扩展,最后形成直径两公里以上的大漩涡,名叫莫斯科埃大漩涡。巨大漩涡的边缘是一条白水阔带,这条阔带疯狂地旋转着。漩涡的里面是一个平坦闪光的黑水斜壁。     

与漩涡搏斗的渔民兄弟

湛江港以南140海里外西太平洋海域,有一小片海面和别处不一样。在潮汐的作用下,会形成无数大大小小的漩涡,漩涡逆时针飞速地旋转,然后汇合一起形成一股巨大的漩涡,四五个小时后,这种海象会自然消失。漩涡像个喇叭,吸引力大得能鲸吞从这里经过的轮船。 2003年9月的一天,5点的     

用地震技术勘测海洋

一项几十年来用于研究地球内部的技术现在有了新用途,科学家们用它可以“看到”海中的水层,进一步了解洋流、漩涡和混合过程。 利用地震反射剖面技术向水下发射声波,然后对反射声波进行分析可以绘制出漩涡、内波以及其他对气候、渔业和污染扩散有影响的海洋特征的图像。五十多年来,地震反射剖面技术一直被用于勘测地球内部结构、探查石油和天然气矿     

魔鬼漩涡里的生死搏斗

在挪威西海岸维加岛附近海域,有个叫曼蒂米凯的大漩涡,乘飞机从空中鸟瞰,曼蒂米凯大漩涡就像一只凶光毕露、充满了邪恶的眼睛,任何活着的生物只要被这只令人毛骨悚然的眼睛罩住,就注定在劫难逃。因此,这片海域附近的渔民称曼蒂米凯大漩涡为“魔鬼大漩涡”,有的则更形象地将它称为“恶灵之眼”。然而,2006年8月8日,一位挪威海洋考古学家却在这一令人恐怖的大漩涡中,奇迹般地逃生……[编者按]     

印尼ADIPALA电厂取水头和泵房内漩涡治理物理模型试验研究

通过印尼ADIPALA电厂循环冷却水取水口和取水泵房的水工物理模型试验,研究了电厂循环冷却水在取水口、引水箱涵、前池、流道等处的水流特性。试验中发现,在原设计方案中,取水口和分流墩附近出现了有害的串状吸气漩涡。文章通过对漩涡出现原因进行分析,采用了不同的治理措施,有效消除了漩涡,保证了电厂取水安全。     

海洋经济热起来?

仔细研读9省区出台的海洋经济发展规划,我们发现在"赶海"的浪潮中,有四个倾向值得警觉:一是产业趋同和产能过剩严重,尤以钢铁、石油、造船为主的重化工业临海产业园区重复建设为甚。二是大多依赖岸线开发、临港工业开发,而且传统     

海豚有多聪明?

在圈起来的水池里和开放的海洋中研究海豚,显示出这些动人的海洋哺乳动物是高度社会性的具有非凡智力的动物。     

水翼叶顶间隙漩涡空化流动特性研究

采用试验的方法研究了不同空化数下水翼叶顶间隙区域漩涡空化流动的发展变化。试验在闭式空化水洞中进行,采用高速全流场显示技术对空化流场进行观测,并采用图像处理技术对试验结果进行处理,提出空化涡模型,阐述了涡空化的发展规律。研究结果表明:随着空化数的降低,叶顶间隙漩涡空化的发展主要经历如下三个阶段:(I)泄露涡内部空化初生阶段:在水翼中部附近产生游离状空化,向下游运动并迅速溃灭消失。(II)叶顶间隙内部附着空化发展阶段:涡空化逐渐发展并向水翼尾缘延伸,空化涡带呈螺旋状非轴对称旋转;叶顶位置压力面中部附近开始出现片状附着型空化,并体现出强烈的非定常特性。(III)射流剪切层内部空化形成阶段:涡空化延伸至水翼下游;叶顶附着空化充分发展,充满间隙并形成射流剪切层空化,和空化涡带共同形成三角状空化结构。     

基于IVCBC涡方法高雷诺数下串联双圆柱的数值计算模型及其尾流特征研究

针对串联双圆柱的结构特点,利用IVCBC涡方法适合高雷诺数下数值计算的特点,建立了高雷诺数下串联双圆柱绕流的数值计算模型;采用经典算例验证了IVCBC涡方法的收敛性;探索了雷诺数为2.5×104、间隙比分别为1.1,1.25,2,2.5,3,3.25和4的串联双圆柱绕流的尾流特征;清晰地展示了尾流中较小的漩涡的形成、分裂和融合,详细地阐述了串联双圆柱流体特征发生突变的原因;深刻地揭示了串联双圆在高雷诺数下的绕流机理。研究表明:尾流模式与经典的实验尾流模型吻合较好,两圆柱中间的涡对是串联双圆尾流发生突变的主要原因;间隙之间时,间隙上部小漩涡形成、间隙中间流体的振动与下游圆柱表面上涡的脱落是同步的;该流体模式能清晰地展示尾流中较小漩涡,说明与有网格方法比较,该计算模型具有较大的优越性,为进一步研究高雷诺数下串联双圆柱流体力的特征提供了重要的研究工具。     

鲸和海豚的声纳系统

潜艇和水面舰船为了在海洋航行中发现、检测、跟踪和识别目标,已广泛地采用了声纳系统,这是一种在海洋介质中,通过发射和接收超声信号来完成定向、定位作用的水声仪器。     

海底神秘文明隐现"海底人"是否真的存在?

近100多年来,世界各国商船和军舰在海上不断遭遇一些怿事:海洋深处会莫名其妙地发射出奇特的强光或出现神秘莫测的物体。至今,这些奇怪的现象仍令许多科学家百思不得其解。美国科学家根据多年的研究,     

如果没有明朝禁海令

科学家曾经分析人类血液中各种元素的含量,发现它与海水的化学元素比例十分相似,为“生命来自海洋”添加了证据。关于生命来源的研究,似乎更像是要探明人类对海洋数百年来的渴望与迷恋．是人类对自身与大海之间关系的涛意联想。从五千年前胶州三里河人的捕鱼船队,到今天斯德哥尔摩海面上白花花一片的游艇,亲近海洋、享受海洋,是人类一直以来的追求。     

海洋石油161外输滚筒旋转接头软连接装置设计应用

针对海洋石油161外输滚筒存在对中精度不够,影响旋转接头寿命,并存在原油泄漏等问题,设计旋转接头软连接装置.该装置有效地降低了外输滚筒旋转法兰的对中精度要求,同时降低外输滚筒制造成本,并有效地降低了法兰偏心、管道应力及振动对旋转接头的影响,延长了旋转接头寿命,增加了整套系统的操作安全性能.     

基于重叠网格的风力助推转子绕流研究

利用风力助推转子辅助推进在实际工程中广泛应用,但以往的研究多局限于低雷诺数和单圆柱的范畴。本文基于重叠网格技术研究亚临界雷诺数范围内串列双圆柱体绕流,寻找合适的转速比实现航行器辅助推进。研究结果表明,旋转圆柱体产生的横向力可以为航行器提供辅助动力。然而转速比较大时,上下游圆柱产生的横向力差距变大,这对航行器的航向稳定性不利。要消除这种不利的影响,下游圆柱体需要更大的转速比才能平衡这个扭矩。随着转速比的增加,旋转圆柱体的尾涡由交替脱落转变为无明显的漩涡脱落,上游圆柱体对下游圆柱体的影响逐渐削弱。     

台湾地区海洋休闲游憩专业课程体系与发展特色

以中国台湾地区开设海洋休闲游憩相关专业的4所院校为研究对象,分析海洋休闲游憩专业课程设置与专业发展特色。研究发现,台湾地区海洋休闲游憩教育课程以海洋观光游憩、水域运动、休闲管理这三大体系作为主轴,并强调救生等技能实务与安全管理、海洋基本知识及旅游实务。在发展过程中,4所院校形成良好的分工体系和各自发展特色。     

三英里以下深海发现鱿鱼

一只长着蜘蛛般腿、腿长20英尺的奇异生物最近被深海潜艇拍摄发现,它生活在海面以下三英里处冰冷、漆黑的世界里。美国国家海洋及大气管理局的一位研究人员迈克·维基奥内说:“我称它是一只神秘的鱿鱼,它与我迄今为止所看到其它任何鱿鱼不同。”作为发表在《科学》杂志上的一项研究报告的第一作者,维基奥内说,尽管发现这只鱿鱼的唯一证据是来自潜艇潜入深海时拍摄到的照片和视频图像,但这些发现是具有说服力的,因为来自全球四个国家的八     

漩涡式垃圾收集装置造涡构件桨叶设计分析

结合螺旋桨在水中旋转带动流体运动产生漩涡的原理,提出漩涡式造涡构件,并应用于水上垃圾收集装置,借助螺旋桨的升力线理论对造涡构件进行结构设计,根据设计尺寸进行三维建模,针对不同工况,采用ANSYS软件流体计算模块分析相同角度下叶片数量对造涡构件的受力影响以及相同叶片数量下不同叶片角度对造涡构件的受力影响,采用结构静力学模块进行结构强度分析校核,结果表明,在有外管架结构下,选择3片桨叶作为产生漩涡的造涡构件较为合理,选择叶片角度为45°的效果最好。     

层流状态下旋转圆柱绕流数值模拟研究（英文）

基于CFD方法对层流状态不同雷诺数下的旋转圆柱绕流进行数值模拟,分析在不同转速比α(0≤α≤8)下尾流涡流、升力系数、阻力系数和斯特劳哈尔数的特性。随着转速比的增大,发现五种尾流结构形态（漩涡脱落、稳定尾流、反向稳定尾流、单边涡和附着涡）。随着转速比的增大,平均升力系数先抛物线形式增大,然后线性增大,平均阻力系数减小,然后增大;斯特劳哈尔数随旋转比的增大而减小,且第二不稳定阶段的斯特劳哈尔数比第一不稳定阶段要小很多。随着雷诺数的增大,第一不稳定阶段的末尾向后移动,第二不稳定阶段的生成范围向前移动。     

国内海洋能开发再添新助力

2013年4月11日,国家海洋局发布《国家海洋事业发展"十二五"规划》(以下简称《规划》)。《规划》中提及:"在海洋可再生资源利用方面,强调因地制宜地发展海上风电,引导风电场布局逐步向深水远岸推进。"此前,国家海洋局局长刘赐贵指出,海洋强国是指在开发海洋、利用海洋、保护海洋、管控海洋方面拥有强大综合实力的国家。