某散货船整流导管节能机理数值分析

为研究整流导管(Flow Straightening Duct,FSD)对船舶水动力性能的影响,分析其节能机理,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术,对某散货船加装整流导管前后的水动力性能变化进行数值分析。在计算时考虑螺旋桨的真实几何形状,采用滑移网格方法对船、桨、舵和节能附体相互干扰问题进行数值求解,评估整流导管的节能效果,将计算结果与模型试验结果相对比进行对标验证,研究整流导管对船舶阻力、流场和自航因数的影响,结合微观流场分析导管的节能原理。研究结果表明:采用的整流导管能效分析方法能有效预测导管的节能效果,基于流场分析总结整流导管的节能原理,对船舶节能附体设计有一定的指导作用,可应用于整流导管能效评估和优化设计中。     

带节能装置的船模自航试验数值模拟

围绕船舶的能效设计指数(EEDI)和能效运营指数(EEOI)标准的制定和实施,如何降低航行船舶的能耗和废气排放一直是人们关注的热点。基于SHIPFLOW软件模拟船后不同布局的预旋三角导管对阻力、自航因子和各效率的影响,优选出性能较好的布局,并通过水池试验验证。为船舶节能装置的设计和应用提供数值参考。     

船模自航试验数值模拟研究

基于SHIPFLOW软件,对螺旋桨敞水试验、船舶阻力试验和自航试验进行数值模拟,并依据试验结果验证。发现数值模拟能够较好地预报螺旋桨的推力系数、扭矩系数、船模的阻力系数和自航因子及推进效率,为船舶的线型设计和螺旋桨设计提供有效的数值参考。     

自航不雷沉底稳定性与自航性能的兼容性问题

在分析自航水雷对沉底稳定性和自航性能要求的基础上，提出了两种使自航水雷同时满足沉底稳定性与自航性要求的方法，给出了相应的设计实例，并对设计结果进行了分析、讨论。     

水面船自航因子CFD预报研究

针对水面船CFD标模KCS,进行基于CFD计算/模拟的自航因子预报研究。比拟基于模型试验的水面船自航因子预报,文中开展了船模阻力、螺旋桨模型敞水和船模自航的数值计算/模拟。通过对CFD计算/模拟结果的分析,获得KCS实船的自航因子。CFD计算/模拟及分析的结果(包括:船模阻力,螺旋桨推力、扭矩、效率,实船自航因子等)都与模型试验结果进行了比较,总体上符合较好。     

基于自航流场数值模拟的舵球节能流场分析

本文采用快速性数值模拟方法对加装舵球的36000吨散货船进行了节能评估。结果显示,加装舵球能起到一定的节能效果。之后本文对有、无舵球的两种方案的自航数值模拟流场进行了对比,分析获得了舵球节能的原理。本文模拟结果不仅可作为模型试验的有力补充,也可为舵球的优化设计提供重要参考。     

补偿导管节能效果CFD数值模拟研究

EEDI和SEEMP两项船舶能效准则,自2013年1月1日起开始生效,2015年起强制执行。EEDI指数超标的新设计船将不能通过船级社或IMO的审核,SEEMP指数超标的运营船舶将无法进入国际航运市场。船舶水动力节能附体装置,节能效果显著,成本低廉,安装方便,将会赢得船东或船厂所青睐。补偿导管,适用船型广,节能效果显著,结构简单,造价低,制造、安装方便,是一款综合性能优越的水动力节能附体装置。     

带前置导叶桨潜艇自航试验的数值模拟与自航因子预报

本文根据RANS代码,采用移动网格滑移交接面技术对假想的带前置导叶潜艇的自航试验、螺旋桨敞水试验进行模拟,并依据试验结果验证之,发现该方法能够较好地预报螺旋桨推力、扭矩.而后,与潜艇阻力试验相结合,预报潜艇自航因子,通过与试验结果的比较分析,验证了方法的可靠性.     

伴流补偿导管节能增效的CFD评估方法研究

该文以某艘82 000 t散货船为研究对象,探讨伴流补偿导管节能增效的CFD评估方法。通过研究发现,用船身效率的增额与船体阻力的增额之差来衡量伴流补偿导管的节能增效效果是可行的,并且该节能增效的CFD评估方法得到了试验结果的验证。     

基于CFD的潜艇模型自航仿真分析

潜艇自航试验是预报和评估潜艇快速性的关键技术。采用数值模拟方法系统地研究全附体潜艇+螺旋桨的三维粘性流场和水动力特性。在对全附体SUBOFF模型+螺旋桨水动力特性进行仿真分析前,分别将全附体SUBOFF模型的阻力和敞水桨水动力特性的数值预报结果与试验数据进行比较,结果吻合较好。通过对全附体SUBOFF模型+螺旋桨进行仿真分析和研究,实现了全附体潜艇+螺旋桨三维流场的数值计算。在给定航速下,螺旋桨推力与艇体阻力为螺旋桨转速的函数,通过改变螺旋桨转速得到潜艇在既定航速下的自航点,仿真分析结果清晰、形象地描述了带桨全附体艇的水动力性能。     

潜伏式高速船型变航态自航数值模拟

针对一种具有半潜-水面航态变换功能的新型潜伏式高速船型,基于非稳态RANS方程组与VOF模型求解粘性流场,结合动态流域边界与滑移网格技术,对目标船在垂直面内三自由度运动及其喷水推进器叶轮随船定轴高速旋转的耦合运动进行数值模拟。结果表明：在相同主机平均转速条件下,所预报自航点体积傅氏数与自航模型试验结果的相对误差在7%以内;从半潜到水面的航态变换过程中,船体有显著的纵倾与升沉,船体主要克服压差阻力,船体兴波由相互叠加的首波、肩波、尾波逐渐发展为首尾分明的两个波系,在喷水推进器射流区内捕捉到生成和发展的高强度涡系。     

REGAL货船实尺度自航数值模拟

以REGAL货船为研究对象,利用CFD软件STAR-CCM+对其进行实尺度自航数值计算,求解分析船体和螺旋桨周围粘性流场,将船体阻力、螺旋桨推力与扭矩计算结果与劳氏船级社的海上试验测量结果进行比较,计算结果阻力最大误差为4.5%,推力和扭矩最大误差分别为8.6%与2.7%。研究结果表明,实尺度自航数值模拟在一定范围内具备可行性,计算过程可为相关工程应用提供参考。     

中小型自航绞吸挖泥船经济性评估初探

随着工业发展,需要拖轮协助作业的非自航绞吸挖泥船越来越难以满足市场需要。为了更好地进行航道疏浚作业,自航绞吸挖泥船的研究不断增多,而目前对自航绞吸挖泥船的研究仅局限于适合广阔水域的大型或超大型船型。我国河流水域众多,对适用于狭窄水域的中小型自航绞吸挖泥船也有一定需求量。因此,文中通过对某中小型自航绞吸挖泥船进行电力推进设计,与相同疏浚能力的非自航绞吸挖泥船对比分析、综合考量后认为,中小型自航绞吸挖泥船具有灵活、环保、便捷、经济等优势。     

自航耙吸挖泥船疏浚性能评估系统设计

结合国外相关领域的研究资料,提出一种基于挖泥船实测数据对疏浚性能进行评估的方法,并对疏浚性能评估系统进行设计。通过性能评估指标,根据产量和时间效率对疏浚周期性能进行连续评估,提供与疏浚工况相适应的最佳疏浚参数,实现疏浚过程和生产效率的自动优化,达到提高挖泥船性能和效率的目的。     

自航耙吸船绕标施工工艺浅析

在航道拓宽工程中,航道现有航标将在一定程度范围内影响疏浚作业;而现有航标为船舶通航的重要导航助航设施,安全意义重大,不可随意移动。考虑船舶航行的安全隐患,在航道拓宽工程中可采用疏浚船舶绕标施工的施工工艺。     

单桨船模自航试验的相似准则与模拟方法

本文提出一种新的船模自航模型化方法以“消除”船－桨干扰总理２的惊工影响，首先讨论船－桨组合体绕流（平均流动）应满足的相似准则，其中引进了两个新的准则以联系船 尾流的特征；尾流宽度与速度亏损，讨论了满足这些准则的模拟条件和方法，给出满足相似条件的船模－实船性能关系式，最后讨论了新模拟方法在船旋螺旋桨空的与噪声模型试验中的应用。     

UUV自航发射鱼雷过程的建模与仿真

UUV发射鱼雷过程中,由于自身体积小,质量轻,在受到鱼雷扰动的情况下,其速度和姿态角将发生改变。本文通过研究UUV和鱼雷在发射过程中相互作用的关系,建立UUV在发射过程中的运动模型以及鱼雷在自航发射过程中的内弹道模型,并得出鱼雷出管时UUV的运动参数,为验证UUV自航发射鱼雷的可行性提供依据。对UUV自航发射鱼雷过程的变参数进行分析,为UUV自航发射鱼雷试验以及发射装置结构优化提供依据。     

一种基于体积力螺旋桨模型的自航计算方法

文章以集装箱船模型KCS(KRISO Container Ship)为研究对象,基于通用CFD软件FLUENT 12.0.16,采用螺旋桨体积力模型,实现了模型尺度下实船自航点的全粘带自由面计算。该文的计算包括静水拖航计算、自航计算,以及扭矩对自航计算结果的影响分析。通过与试验值的分析比较,验证了该方法的有效性。由于采用了完全结构化的六面体网格,带对称面的计算域单元数仅为33万。研究结果还表明:考虑扭矩的全流场计算对于改善流动细节,获得更精确的计算结果是有利的,但计算量有所增加。