高速滑行艇CFD精度研究

文章基于RANSE VOF求解器,对高速滑行艇稳定直航状态下的水动力计算精度进行研究。根据模型试验中的航行姿态,建立水气二相流模型进行数值模拟。分别采用结构化网格和切割体网格对楔形体进行计算,分析阻力和动升力的计算精度。通过比较得知,对于高速滑行表面问题,切割体网格和结构化网格同样可以满足工程精度,而前者能够很好地适应复杂的滑行艇表面且网格生成较为便捷。因此文中进一步采用切割体网格对滑行艇进行数值计算,精度同样满足滑行艇的模型试验,验证了CFD方法可以满足两相流中高速滑行表面的水动力计算精度问题。     

港口开发建设对田湾核电站取水工程的影响

建立了基于不规则三角形网格潮流泥沙数学模型,在对模型进行充分验证的基础上,对连云港港口扩建(旗台港区建设)规划方案和埒子口港区规划对田湾核电站已建取水工程的影响进行了数值模拟研究,计算了取水口附近滩面的冲淤变化和等深线位移。研究结果表明:连云港港口扩建及埒子口港区规划实施后,已建的田湾核电站取水明渠口门附近水域变成泥沙淤积环境,滩面将会淤高,设计的取水口门水深等深线将会外移,核电站正常取水将会受到影响。     

基于CFD的水下回转体高速运动阻力预报精度影响研究

水下回转体高速运动的阻力精确预报对潜艇性能研究意义重大,其复杂的影响因素对预报精度提出了挑战。本文基于商业CFD软件Fluent,设计了3种不同网格数量与3种不同Y+值,共9套网格,在5种不同的湍流模型下仿真计算水下回转体高速运动的阻力,以考察网格数量、壁面Y+值以及湍流模型对计算精度的影响。并且通过对比试验数据发现:网格数量增大对提高计算精度有积极作用,除k-ε模型在Y+<5时误差较大外,其余模型计算精度均在接受范围内,并且k-ω精度稳定性较好,对通用Y+<120的范围内均可满足工程要求,这对潜艇高速运动阻力预报有一定参考价值。     

基于CFD的水下回转体高速运动阻力预报精度影响研究

水下回转体高速运动的阻力精确预报对潜艇性能研究意义重大,其复杂的影响因素对预报精度提出了挑战.本文基于商业CFD软件Fluent,设计了3种不同网格数量与3种不同Y+值,共9套网格,在5种不同的湍流模型下仿真计算水下回转体高速运动的阻力,以考察网格数量、壁面y+值以及湍流模型对计算精度的影响.并且通过对比试验数据发现:网格数量增大对提高计算精度有积极作用,除k-ε模型在y+＜5时误差较大外,其余模型计算精度均在接受范围内,并且k-ω精度稳定性较好,对通用Y+＜ 120的范围内均可满足工程要求,这对潜艇高速运动阻力预报有一定参考价值.     

多面体网格在滑行艇数值仿真计算中的应用

通过对NACA滑行楔形体进行数值仿真计算,验证多面体网格在滑行艇数值仿真计算上的精度,并尝试使用多面体网格改善滑行艇数值仿真计算中遇到的伪扩散问题。计算结果表明,基于多面体网格的滑行艇数值仿真计算的精度很高,能够满足工程需要;能够改善滑行艇仿真计算中遇到的伪扩散问题。本文进一步扩展了多面体网格在船舶与海洋工程领域的应用范围,并为滑行艇的数值仿真计算提供有益参考。     

沿河取排水工程通航安全影响研究

目前,制约长江黄金水道作用充分发挥的因素很多,在诸多因素中,复杂多变的水域通航环境是一个不可忽略的重要因素,其中在长江干流水域修建取水工程,必将对该水域的通航环境造成一定影响,为防止工程水域通航环境恶化,保障该水域船舶航行安全及工程自身安全,防止水域污染,本文提出了一套科学可行的研究方法,来评估论证取水工程的修建对所在航道船舶的安全航行及船舶通航环境的影响。对取水工程的选址、设计规模和设计方案是否合理可行,做出判断,并提出一些相应的解决方案或安全措施。     

取水工程对港内水流条件及泥沙回淤的影响

针对取水工程对港池内水流及泥沙影响问题,以黄骅港综合港区港池取水工程为例,通过在分析工程区域自然条件和泥沙条件的基础上建立三维数学模型的方法,从潮流、泥沙角度分析各取水方案对港池内水流条件和泥沙回淤的影响。结果表明:取水工程实施后整个港池内流速均不大,除取水口外,流速均在0.1 m/s以下。取水工程不会造成周边水域泥沙场的改变,对进港航道及港池淤积影响不大。取水工程实施后在设计最大取水流量范围内不会影响港口的正常运行。     

非均匀粘性流场螺旋桨非定常水动力性能研究

基于RANS方程和RNG k-ε湍流-模型,采用结构-非结构多块混合网格研究了船后非均匀流场中螺旋桨的非定常水动力性能。计算了DTMB4119螺旋桨的敞水性能,考察了网格依赖性。采用傅立叶变换进行了螺旋桨伴流场的谐调分析,并结合UDF功能实现了模型试验伴流场的输入。采用滑移网格技术模拟了非均匀流场中HSP螺旋桨的非定常特性。计算结果与试验结果的比较表明,建立的船后螺旋桨的非定常受力及表面压力分布计算方法精度较高,能够满足工程应用要求。     

潜艇旋臂回转试验数值模拟

为模拟潜艇回转运动,文中以结构化网格为基础,分别选取了基于固定坐标系的Mesh Motion方法和基于运动坐标系的添加动量源项方法对旋转导数进行预报,对全附体SUBOFF模型进行回转运动仿真,并与试验结果进行对比。结果表明：Mesh Motion方法和添加动量源项方法均满足工程要求,添加动量源项方法计算时,网格数目少,有效降低了计算耗时。最后,根据Y＋的不同分布,文中分析了回转运动中RNG k-ε湍流模型和SST k-ω湍流模型的计算精度和计算时间。     

MIKE21谱模型在台风浪数值模拟中的应用

基于能量平衡模型-SW(Spectral Wave model)对经过琼州海峡的台风浪进行了系统的计算,给出了琼州海峡内台风浪的分布情况及统计结果,对实际工程的建设具有重要的参考意义.SW模型是基于非结构网格的新一代风浪谱模型,可以用于计算风浪、涌浪的成长、衰减和传播;而且可以考虑近岸海底地形和建筑物引起的波浪绕射和反射效应,基本上可以满足局部区域波浪计算精度的要求.     

跨海高差传递方法在深中通道离岸人工岛地基沉降监测中的应用

离岸人工岛施工监测控制网的建立可以借助于海上测量平台。针对海中刚性结构的测量平台易受温度、湿度、气压、风力、潮汐等外界因素影响,从而影响监测控制网精度的问题,对其进行专项研究。基于深中通道西人工岛工程监测项目,通过合理控制技术指标,设计一种跨海高差传递方法,经过精度分析验证了该方法的可行性,可建立满足二等技术要求的施工监测控制网,并给出提高精度的相应措施,为离岸人工岛施工监测提供借鉴。     

连云港港扩建对田湾核电站取水影响及措施研究

基于TK-2D软件建立了连云港港和田湾核电站海域的潮流泥沙数学模型,在对模型进行验证的基础上,对连云港港口扩建(旗台港区3.5 km规划)方案对田湾核电站已建取排水工程的影响进行了数值模拟研究,计算了取排水明渠口门附近岸滩的冲淤变化及取水口设计水深等深线的位移。针对连云港港扩建造成的影响,对田湾核电站取水工程2种措施方案(即取水明渠向东延长方案和取水明渠及拦沙防波堤同时向东延长方案)的泥沙冲淤进行了研究,并采用常用的经验公式进行了校核。研究结果表明:(1)连云港港口扩建后,己建的田湾核电站取水明渠口门附近水域形成了泥沙淤积环境,滩面将会淤高,设计的取水口门水深等深线将会外移1402 m,核电站正常取水将会受到影响,必须采取工程措施;(2)取水明渠向外延长方案延伸段会发生明显淤积,取水明渠及拦沙防波堤同时向东延长1500 m可保证取水明渠口门设计水深,取水明渠内的泥沙淤积明显减少。     

引江济淮工程派河口船闸通航水流条件及改善措施

派河口船闸是引江济淮派河口枢纽重要组成部分,位于派河入巢湖口门段,建设条件复杂。综合已有工程、河道边界和相关规划,提出了复线船闸平面布置初拟方案。采用定床河工模型试验的技术手段对船闸下游引航道与口门区通航水流条件开展了详尽研究,探明了节制闸泄洪时下游通航水域纵向和横向表面流速、流态特征,分析了通航水流条件不满足规范要求的原因,指出可通过岸线平顺、新开泄洪分流通道和控制临界安全泄洪流量等措施进行改善。优化后的方案可满足设计要求,为工程设计和今后运行管理提供技术支撑。     

澜沧江—湄公河航道项目坐标系的建立

针对大跨度高海拔项目平面控制网建立过程中遇到的投影变形及精度要求问题,结合澜沧江—湄公河航道项目,对投影变形和高程投影面进行分析和论述,最后选择带有高程投影面的任意带高斯投影方法,并采用多投影带多投影面的方案建立项目坐标系。检测验证,该坐标系能够有效解决投影变形问题并满足项目精度要求,为类似的大跨度大高差的测绘项目提供了技术借鉴和参考。     

基于施工造价分析的防波堤结构方案比选

斜坡堤和直立堤作为常见的防波堤结构形式,当两者用于设计方案比选时,工程造价是结构选型须考虑的重要因素。通过结合实际工程案例,分析自然条件、主材供应、施工难易、工期要求等方面对工程造价的影响。结果表明,当水深较浅、石料来源丰富的情况下,斜坡堤具有造价较低的优势;对于水深较大、有特殊景观使用要求的情况下,可考虑选用直立堤。     

跨海通道影响下大连湾水域规划调整方案比选

介绍了受大连湾跨海交通工程影响而开展的大连湾水域规划调整方案比选研究过程。针对大连湾内水域通航环境,分析了港口及相关产业的发展趋势,综合预测了各港区通航代表船型。以大连湾跨海交通工程北桥南隧线位方案为边界条件,根据大连湾水域条件和通航需求,通过引入“具有一定保证率的通航代表船长”的概念,合理确定了跨海通道桥梁与锚地、航道边界的安全距离。给出3种调整方案并进行比选分析,提出了工程后续实施过程中需注意的问题。     

波兰某航道疏浚工程关键问题研究

波兰希维诺乌伊希切～什切青航道疏浚工程是欧盟的一项重要工程,该疏浚工程具有航道里程长、水域条件多样、与多种现有设施发生冲突、工程区域内存在沉船和危险爆炸物等特点;同时施工还需要在欧盟严格的环境保护要求下进行;本文根据该工程的特点,对疏浚工艺进行了研究,结论可为相关工程提供依据.     

雷达数据相关器的基本性能测试方法

描述了雷达数据相关器的两大基本性能相关正确性和合成精度的实验室测试方法。该方法已用于国防预研课题和型号工程，取得了良好的效果，也可供现场实兵试验参考。