船舶水动力学若干基础共性技术的发展趋势

船舶水动力共性基础技术研究是新型船舶与海洋结构物研究开发首先需要解决的关键问题之一。本文结合国内外学者在第三届亚太地区船舶与海洋工程水动力学研讨会(APHydro-2006)上发表的论文报告,探讨了当今船舶水动力学基础共性技术问题的研究发展趋势和若干前沿研究方向。     

停靠方式对船舶水动力性能影响的分析

针对船舶间水动力干扰问题,研究停靠方式对船舶水动力性能影响.首先,基于线性势流理论,创建WIGLEY型船与驳船船模水动力分析网格;然后,使用HydroSTAR软件进行水动力计算,比较两船并靠和丁字靠作业工况时的水动力性能,得出WIGLEY型船在不同浪向情况下6个自由度的运动规律.结果表明:在充分利用驳船遮蔽作用的情况下...     

受损船操作运动粘性流场及水动力特性研究

随着海上运输事业的进一步繁荣发展,海上船舶的数量越来越多,航道也越来越拥挤,船舶碰撞事故时有发生。船舶碰撞事故会造成船舶沉没、燃油泄漏等多种严重后果,危及船舶工作人员的生命安全。因此,研究碰撞事故后的受损船舶的操作性及水动力特性,可以有效提高受损船舶的事故后航行距离,为救援和脱离险情争取宝贵的时间。本文主要研究了受损船舶的水动力特性,主要使用的方法是计算流体力学(CFD),不仅建立了受损船舶的水动力模型,还对受损船舶的运动进行了仿真分析,具有重要的理论指导意义。     

天然气燃料动力船燃料加注模式研究

针对天然气燃料加注方案,分析国内外船舶天然气燃料加注的现状、主要加注模式及其特点。结合我国内河水域的特点,提出适合我国天然气燃料动力船加注模式的建议。     

实尺度船舶快速性数值模拟方法综述

实尺度船舶快速性数值模拟方法是国内外关注和研究的重点。实船的水动力性能大多是通过模型尺度的结果外推得到的,然而船模不能同时满足傅汝德数与雷诺数相等,且一些外推方法的准确性还有待考证。论文从实尺度数值模拟的尺度效应问题出发,简要介绍船舶数值模拟方面的关键问题,并从网格、湍流模型、时间步长和壁面粗糙度等角度归纳和分析实尺度船舶快速性数值模拟方法的研究现状。基于研究现状,提出尚需进一步解决的问题。该文旨在介绍目前实尺度船舶快速性的研究进展,希望为今后船舶水动力性能研究提供参考。     

基于AQWA的旁靠油轮水动力相互作用研究

船舶旁靠系统的水动力响应是一个非常复杂的工程问题,系统中每一个结构的动力响应会受到其他结构的耦合影响。针对两旁靠FPSO和LNG运输船组成的旁靠系泊系统,基于三维势流理论,应用多体水动力学软件AQWA,在考虑两船间水动力相互作用的情况下,计算两旁靠船舶所受到的波浪载荷,并与不考虑两船水动力相互作用的计算结果进行对比分析。结果表明,旁靠系泊系统水动力相互作用是不可忽略的。同时也分析了不同旁靠间距对水动力性能的影响,结果发现旁靠间距只在中高频段时对水动力性能的影响较大。研究结果可为旁靠系统系泊方案的设计和研究提供一定的参考。     

用于操纵性预报的数据库系统方法

本文对船舶操纵性能预报的数据库系统进行了研究。描述了包含实船性能、船模水动力数据和船的几何参数的数据库系统。并分析了实船操纵性能数据和模型水动力数据。通过对系列船模试验数据的比较解释了结果。指出了假如只用船的主要特性作为数据库入口，那么使用数据库系统就只有有限的精度。为了改善这种情况，建议用一典型船概念来改进操纵性能预报。     

拖轮协助液化天然气过驳作业条件下的船舶运动响应

为了研究天然液化气（LNG）船对船过驳作业中拖轮对系统稳定性影响，指导过驳作业安全开展，基于三维势流理论的数值计算分析方法，利用加盖阻尼法在两船间添加驻波抑制单元以提高船舶水动力参数的计算精度，在与同类型试验结果比较验证后，进一步开展LNG船舶在海上锚泊过驳时采用不同拖轮配置方式下的船舶水动力性能以及过驳系统泊稳性能的研究。结果表明，风浪流作用于船首条件下，在受载船配置拖轮或在两船分别配置拖轮的方式可减小两船在船长方向相对运动以及艏摇运动的幅度，形成了快速预报不同配置场景下的船舶运动以及设备受力情况的方法。     

船舶高效扭曲舵的水动力特性数值分析

为了降低船舶螺旋桨尾流对于船舵性能的影响,本文结合传统船舵的流体动力学性能,建立了一种高效扭曲舵的水动力分析方法,并结合有限元仿真平台Fluent等软件进行了高效扭曲舵的水动力特性仿真,对于改善当前船-舵-桨整体的水动力性能,降低船舶的流体阻力,提升船舶能效有重要的应用价值。     

粘弹性流体作用下的船舶水动力特性研究

为了提高船舶、潜艇的航运性能,降低高速行进过程中的海水阻力,国内外对船舶的水动力特性研究和船型设计投入了大量的精力。粘弹性流体是一种介于粘性流体和弹性固体之间的流体,具有粘性和弹性2种特征,研究粘弹性流体下的船舶水动力特性可以模拟船舶在极端海洋气象条件下的水动力特性,对改善船型设计、提高船舶水动力性能有重要的作用。本文利用计算流体力学CFD技术和数值模拟软件Fluent,完成了船舶在粘弹性流体作用下的水动力仿真,并结合CFD计算软件Open FOAM对船舶在粘弹性流体的动力学特性进行分析,并完成基于Fluent的船舶水动力仿真。