船舶特种气幕减阻技术原理研究

为克服现有备受重视的气幕减阻技术应用于军用舰船所存在的次生暴露、尾流加重等严重问题，开展了新型的船舶特种自消隐气幕减阻技术研究。分别介绍了特种自消隐气幕的设计思想和化学反应原理，并以实验验证了特种气幕自消隐的可实现性。研究成果有利于改善气幕减阻技术在现代军用舰船上的推广应用。     

舰船特种自消隐气幕技术研究

气幕技术在现代舰船的减阻和隔声降噪等方面均具有广阔的应用前景,而现有气幕技术使用中存在次生暴露和尾流加重等严重不足。为进一步改善气幕技术在现代舰船上的推广应用,本文提出了一种研制特种自消隐气幕的新思路,从其设计的基本思想、化学反应原理等方面开展了初步研究,并以实验验证了它的可实现性。     

气幕减阻研究进展

本文从试验研究，理论探讨及实船开发三个方面，简要地介绍了气幕减阻技术的研究状况，指出这项技术值得大力研究开发，并提出了有待深化研究的问题。     

特种气幕消融效率的配方控制研究

气泡消融效率是衡量舰船特种气幕性能最重要的技术指标.鉴于气体配方是影响消融效率的一个重要人为可控因素,首先从理论上分析了由主剂、添加剂组成的四种典型配方对消融效率控制的影响,研究了消融效率的配方控制原理;进而通过专门的实验研究,证实了特种气幕的消融效率町通过控制材料配方中的气体成分来有效实现的技术途径.研究结论对特种气幕技术的实现和运用具有实际意义.     

平板气幕减阻试验研究

通过试验，研究了不同喷孔孔径，不同缝喷角，不同喷气面积以及横向断阶对光滑平板局部摩擦阻力的影响。     

特种气幕降噪技术研究

气幕技术在现代舰船隔声降噪等方面有着广泛的应用,然而,现有的气幕技术在应用中存在次生暴露、尾流加重等问题。文中提出了研制特种自消隐气幕的新思想,并开展了初步的技术研究。     

船舶结构气幕减振的模型试验研究

对船舶结构气幕减振的模型试验研究作了介绍和讨论。试验模型为铝质,平底,尖首,方尾,开口薄壁型船模,试验在循环水槽中进行,通过2种吃水,2种喷气孔径,5种喷气流量,2种水流速度的选择组合,研究了气幕对船模自由振动,强迫振动和振动阻尼的影响,试验结果表明,气幕对船舶结构的强迫振动响应有较大的抑制作用,有明显的降噪效果,气幕减振有重要的应用前景。     

船舶减阻技术方法综述

快速性是船舶航行的重要性能之一,新型减阻技术不断被提出推动了船舶快速性的发展。从船舶阻力原理出发,对国内外船舶减阻技术展开分析,指出当前主流研究方向为空气减阻、仿生超疏水减阻、附体减阻以及断级减阻技术;针对这4种减阻技术探究影响减阻效果的主要因素,总结当前减阻技术中存在的问题;并介绍船体加热-超声协同减阻和网状射流等新型减阻技术,对未来减阻技术的发展进行展望,为船舶减阻技术的进一步研究提供借鉴。     

气幕喷气环阻力性能实验研究

气幕系统是目前降低舰艇水下辐射噪声的一种有效措施.通过在水筒中进行的气幕喷气环阻力性能试验,就喷气环的外形尺寸、截面形状和喷气流量对阻力的影响进行了研究,得到了所研究气幕喷气环的阻力数据.     

舰船结构气幕减振的模型试验研究

本文介绍和讨论了舰船结构气幕减振的模型试验研究。试验模型为铝质，平底，尖首，方尾、开口薄壁型船模，试验在循环水槽中进行，通过2种吃水，2种喷气孔径，6种喷气流量，2种水流速度的选择组合，研究气幕对船模自由振动，强迫振动和振动阻尼的影响，通过对试验结果的分析整理，得到了一些重要的结论，试验表明，气幕对舰船结构的强迫振动响应有较大的抑制作用，有明显的降噪效果；气幕减振有重要的应用前景。     

通过微气泡控制湍流边界层减阻的研究与进展

本文介绍了微气泡减阻的研究现状，阐述了湍流状态下微气泡减阻机理，对平板、轴对称体和船模等典型微气泡减阻试验做了简述后，总结了微气泡减阻理论研究的成果及相关的数学模型，最后介绍了微气泡减阻在实船上应用的现状和前景。     

气泡减阻技术研究进展

总结气泡减阻技术研究的发展历程,介绍微气泡减阻和大气泡减阻技术研究进展,介绍气泡减阻技术的实船应用情况,指出存在的问题和重点技术研究方向.     

气泡减阻实验研究

为研究气泡对航行体侧壁的减阻效果,设计一套试验装置。利用该装置,采用壁面通气法研究不同通气量、不同来流速度和不同通气角度对气泡减阻效果的影响。实验结果表明：在通气量和通气角度不变的条件下,减阻率随来流速度增加而增加;在来流速度和通气角度不变的条件下,随通气量增加,减阻率先增加然后变小;在来流速度和通气量不变的条件下,减阻率随通气角度的增大而减少;在一定的条件下,取得了20．34％的减阻率。     

微气泡层减阻的边界层模型计算

以流体中光滑平板为例,建立微气泡层覆盖平板的气液简单边界层模型,采用平板层流理论,对给定的气泡喷射参数和流体特性参数计算了微气泡层状态下平板的摩擦阻力,结果显示微气泡层对平板有明显减阻效果;最后给出了气体边界层的速度分布和剪切应力分布.     

海船闸气幕防咸设计

为指导船闸气幕防咸设计,本文将经典Abraham方法和Keetels数据进行比较.结果发现,Abraham方法偏保守.基于Keetels数据,本文提出一种新的半经验公式,以获得更准确的供气量.     

平头方尾运输船舶开槽减阻研究

传统的平头方尾型运输船舶具有载重大、吃水浅的优点,但航行阻力大,航速低。本文针对该船型开展了开槽减阻的研究,通过在船底开设纵向槽道对艏部高压区进行引流减阻,来实现该船型高航速运输的要求。船体流场及阻力采用RANS方法进行数值模拟,并计及航行姿态的变化。通过改变槽道长度、宽度以及槽道顶板的形状,研究了减阻效果与槽道几何尺度的关系。针对某型船船的研究表明,船底槽道的引流量是影响减阻效果的主要因素,当采用纵向贯穿的槽道,且槽道顶板的折角点设在船中时,可使原船30节时的减阻率达到24%以上。     

船舶吃水对微气泡减阻影响的水池试验研究

针对大比尺平底型船模,分别在船模底部的首、中部安装多孔硅材料板以生成微气泡,在大型拖曳水池中进行了不同拖曳速度、不同喷气量下,吃水对减阻率影响的对比性试验.试验结果表明,仅在首部喷气以及首、中部等量同时喷气且Fr≤0.646时,浅吃水时的减阻效果好.Fr＜0.646时,浅吃水下纵倾角较深吃水明显减小;Fr＞0.646时,浅吃水下纵倾角增幅较深吃水大.试验结果为实船应用提供了有用的依据.     

快艇气泡减阻的原理研究与相似比分析

分析了高速气泡船气液两相流动的特征,进而将气泡船复杂的三维流动简化为两维人工气泡绕流的两相流物理模型,并提出了两维人工气泡绕流的相似律.采用有限体积法和VOF方法,建立了两维人工气泡绕流的数学模型.应用该数学模型,研究了气泡船在无气泡、气泡封闭、气泡半开三种典型绕流时的气液流场特性,得到了气泡长度、气泡形状随来流速度、气泡腔压力、气体流量的变化规律,分析得出了在高速气泡船底部形成稳定气泡的力学条件.相关研究结果对高速气泡船底部气泡腔的设计具有指导意义.     

超空泡回转体减阻特性研究

基于Fluent 6.0的气泡两相流模型对超空泡回转体的减阻特性进行了数值研究.内容包括:外形对阻力及超空泡形状的影响;超空泡控制;阻力系数随空泡数的变化规律;长细比对减阻率的影响.超空泡减阻机理的研究表明:超空泡不仅可以减小回转体的摩擦阻力,还可以减小回转体的压差阻力.在外形、长细比和空泡数以及工程可实现性等诸多因素中,存在着一个最佳组合,使减阻率最高.