闸孔出流流量系数的计算

本文提出了闸孔出流流量系数试验研究成果。通过系统的、大尺度模型的试验研究,取得闸孔出流的四种基本形式（平板门、弧形门和宽顶堰、实用堰组合）的流量系数完整资料,并提出新的、通用于四种基本形式的计算公式,计算公式简明、实用,具有足够的精度。     

基于数值模拟的船坞虹吸灌水廊道流量系数计算

港口与航道虹吸灌水廊道广泛应用在近年来新建的修造船坞中,流量系数是评价其性能的重要水力指标。结合某修船坞虹吸灌水廊道水力模型试验,建立了基于数值模拟的流量系数计算模型,求解单廊道和双廊道两种不同体型虹吸灌水廊道的流量系数。将计算得到的灌水流量值与模型试验值对比分析,验证了流量系数数值求解方法的可行性,它可为灌水廊道体型的优化和改进提供重要依据。     

海洋流体动力学研究新进展

对１９９５年５届国际海洋和极地工程会议上发表的海洋流体动力学研究的主要论文进行简要介绍。     

潜艇流体动力学数值建模研究

潜艇作为海军的重要舰种,具有良好的机动性、隐蔽性和攻击性,是衡量一个国家海上军事实力的重要标志,也是现代化海上战争的重要战略力量。潜艇的三维结构复杂,其尾翼和指挥台的流体动力学特性不稳定,往往会造成潜艇的振动和噪声等负面影响。因此,研究潜艇的流体动力学特性,并在此基础上设计和改进潜艇的机械结构是研究的热点。本研究建立了潜艇的水下运动函数模型,并利用流体力学解析软件Fluent进行潜艇的流体力学数值建模和仿真,对减小潜艇的水下阻力和噪声,提高流体力学性能有一定的指导作用。     

计算流体动力学耐波性分析与试验结果的比较

介绍计算方法近年来的发成果如何应用于船模水池的耐波性试验分析。在某一问题的分析中，数值法能用于三个不同的阶段。首先，它能用来迅速作答并给问题定位。其次，它也能用来解释试验结果，并针这些结果用在某一模型中，最后进行优化。数值法对于准备试验和确定试验装置也是十分有用的。对船模试验水池可利用或正在开发的数值法的简要调查，表明了此工具在耐波性中所期望的性能，并给出选择不同方法的评价：频域，时域中的线性分析，自由表面的非线性描述以及特定的开发。计算流体动力学技术的某些应用的例子，为试验给出了几种船的转移函数分析，横摇稳性分析和造波系统的定义。     

凝水系统水位调节阀流量系数特性研究

水位调节阀作为汽轮机凝水系统的重要组成设备,其开度的变化会改变阀流量系数以及整个系统的阻力特性。为研究不同工况下水位调节阀的工作特性,通过伯努利方程,对调节阀流量系数进行公式推导,得到调节窗口面积比对流量系数的影响及变化规律。通过数值模拟手段研究水位调节阀的流量系数,分析不同压差、不同开度对流量系数的影响,通过公式计算及数值模拟结果的对比,验证计算方法的正确性,并为数值模拟计算流量系数的方法提供理论支撑。采用本次计算所得流量系数对凝水系统进行计算,得到了较好的计算结果。     

计算流体动力学（CFD）及其在工程中的应用

1.引言 计算流体动力学(CFD)是在计算机上求解描述流体运动、传热和传质的偏微分方程组,并且对上述现象进行过程模拟。CFD可用来进行流体动力学的基础研究,复杂流动结构的工程设计,了解在燃烧过程中的化学反应,分析实验结果等。其主要优点是能以较少的费用和较短     

基于计算流体动力学的最小阻力船型自动优化

基于计算流体动力学(CFD)理论,利用iSIGHT 优化设计平台构建一种船型自动优化方法。该方法集成船型变换及自动生成技术、CFD 技术及优化算法。优化过程中,编制船型参数化融合模块实现船型变换与SHIPFLOW软件输入数据间的自动连接;采用遗传算法与二次序列规划法相结合的组合优化方法实现从全局探索再到局部空间寻优的整个流程。以某双艉集装箱船为例,优化后船体兴波阻力明显下降,总阻力也得到显著的改善,获得了设计航速下总阻力最小的船艏与船艉线型组合,表明了该方法的可行性与有效性。研究显示,所提出的方法可以获得阻力性能优良的船体型线供设计者参考,具有较强的工程适用性,在基于CFD的船型自动优化方面具有广阔的应用前景。

     

计算流体动力学在潜艇水动力设计中的应用

过去和目前的潜艇水动力设计都是在大量的模型试验支持下，根据半经验理论方法进行的。但当预算送还和而严格限制模型试验范围时，这种方法就不能评价与传统设计极其不同的方案。目前数值方法和超级计算机技术意味着为以计算流体动力学（CFD）为基础的理论方法，提供一个实用的设计工具，可以弥补现有方法的不足。介绍自1996年英国防务评估研究机构在Haslar举行的Warship′96有关综合系统的会议以来，在潜艇，水面舰艇及其他海洋船舶上运用CFD计算方法的最新进展。CFD方法涵盖了自船模到整个实船的雷诺数范围，并且计算规模和复杂性仅受计算设备的有效性和费用限制。最近，在Haslar船池进行的带有和不带附体的轴对称体模型试验表明，力和力矩在抬首和埋首的测量值明显不同。描述了一项研究，旨在用考虑了支撑柱和自由表面影响的模型试验结果，并修正CFD预报值。同时也描述了如何把CFD技术与半经验方法和模型试验相结合地应用于设计过程中。当前，这种方法正用于在未建造任何比例模型之前，评估一艘新潜艇的设计方案。     

潜艇流体动力学数值建模研究

受到潜艇前端与尾部结构的影响,潜艇在水下的动力学数值并不相同。动力叙述值的大小关乎着潜艇的结构振动与噪声大到小,直接决定着潜艇的水下安全。因此,提出潜艇流体动力学数值建模研究。首先,对潜艇的相关动力学参数进行建模;其次,对采用的流体动力学模型进行表述;接着,对研究所需的流体噪声参量进行研究,并通过引入动力学控制方程,完成对其参量的优化;最后,通过实验数据,对研究结果进行可行性验证。     

采用遗传算法进行球鼻艏优化的流体动力计算(英文)

Computational fluid dynamics(CFD) plays a major role in predicting the flow behavior of a ship.With the development of fast computers and robust CFD software,CFD has become an important tool for designers and engineers in the ship industry.In this paper,the hull form of a ship was optimized for total resistance using CFD as a calculation tool and a genetic algorithm as an optimization tool.CFD based optimization consists of major steps involving automatic generation of geometry based on design parameters,automatic generation of mesh,automatic analysis of fluid flow to calculate the required objective/cost function,and finally an optimization tool to evaluate the cost for optimization.In this paper,integration of a genetic algorithm program,written in MATLAB,was carried out with the geometry and meshing software GAMBIT and CFD analysis software FLUENT.Different geometries of additive bulbous bow were incorporated in the original hull based on design parameters.These design variables were optimized to achieve a minimum cost function of "total resistance".Integration of a genetic algorithm with CFD tools proves to be effective for hull form optimization.     

海上浮式核电站温排水对海洋生态环境的影响

  目的  旨在研究海上核电平台船的温排水对进水口冷却水温度产生的影响。  方法  采用有限体积法结合Reynolds平均法对海上核电平台船的温排水在船体外域流场中的温度扩散规律进行三维数值模拟。  结果  结果显示,同流中热水扩散流的三维湍流数值计算验证结果与物理模型试验吻合较好。当海水流速较小时,温排水主要沿出水口的流速方向扩散,对进水口的温度场影响较小;当海水流速较大时,温排水主要沿海流的流速方向扩散,对进水口的温度场影响较大。  结论  所得结果可为海上核电平台船的设计提供指导。     

基于逆向工程的离心泵三维建模及数值模拟

离心泵是重要的船用机械配套设备,计算机技术的发展和功能强大的三维制图软件为构造具有复杂曲面的离心泵蜗壳及叶轮流道提供了极大的便利。本文在逆向工程思想的指导下,结合三维激光扫描仪、相关点云处理软件和三维CAD软件,精确地构建出离心泵的三维模型。建立泵的三维水力模型,利用CFD方法分析其内部流动现象和规律。将离心泵性能预测值与试验值进行比较,结果表明两者符合的很好,为泵的结构优化和性能提升打下了基础。     

基于动态水域网格计算的船舶领域研究

为了满足现代船舶的发展需求,结合船舶自动识别系统(AIS)数据量巨大,包含了丰富的船舶信息等优点.本文利用SQL2012对AIS数据进行处理,建立包含船舶静态信息和动态信息的数据库;借助C#程序语言,构建以中心船舶为原点的网格坐标系,并以船舶间相对距离方位计算周围船舶在网格中的相对位置坐标;对同长度和类型的船舶进行网格叠加计算,并以船舶频数的方式进行统计,采用数据处理软件Matlab以最小二乘法的方式对统计结果进行处理;对研究水域的主要船型不同尺度的船舶领域进行对比和统计分析,并对不同船型船舶领域略作讨论,总结得出开阔水域船舶领域的特点.     

面向物联网体系的海上通信云平台

随着海上通信平台应用业务的扩展,如物联网体系海上视频监控系统、气象传感网络及目标探测系统等,所有这些系统的数据传输及消息传递都基于海上通信平台,所以一个高效、实时性好并且传输速率高的通信平台是成为海上电子信息系统应用的关键。而云计算平台是基于虚拟化、分布式及并行计算的信息系统,能够有效提高信息计算、传输及存储效率。本文在研究现有海上通信系统及云平台技术的基础上,提出面向物联网体系的海上通信平台,并进行仿真。     

Calculation of the coefficient and dynamics of water diffusion in graphite joints

1Introduction Comparedwithtraditionaljoiningmethodssuchasrive tingandbolting,adhesivetechnologycansimplifyas semblingprocesses,increaseproductivityandquality,aswellasreduceproductioncost.Thereforeithas beenwidelyusedinmodernshipbuildingengineering,suchass…     

沉管浮运阻力系数的影响因子与取值分析研究

为解决沉管拖航和静态系泊施工中水流阻力系数取值的技术难题,结合实际的施工工况和作业环境,通过调研国内外大型沉管浮运阻力系数的取值,采用数值计算和物理模型试验的方法对沉管模型分别在静止和浮运状态时的阻力系数进行分析,并进一步探究了浮运阻力系数的影响因子,得出了适用于沉管静态锚泊和浮运时的水流阻力,通过实测验证了数据的正确性。     

基于云计算的海上信息系统

海洋信息系统能够分别向船舶公司、船员、港口工作工人等组织和人员提供实时的海洋数据,为他们的工作提供巨大的便利,在近年来得到了广泛应用。然而,在传统海洋信息系统构建方法中,不同组织和领域的系统往往孤立,互相之间不具备数据交换和访问能力,一方面浪费了大量存储的计算资源,另一方面为各部门之间的协作造成障碍。为解决以上问题,本文提出一种新型的基于云计算的海上信息系统,以弥补不同信息系统之间信息共享的障碍,将云计算技术应用于海洋信息领域,取得了较为明显的效果。     

高炉煤气余热锅炉数值模拟与传热系数的修正

应用CFD软件对某高炉煤气余热锅炉进行数值模拟,研究了余热锅炉内部的流动和温度分布,分析了各部分烟道中的换热情况以及流场对换热的影响。将数值模拟与热力计算数据进行比较,根据分析结果,提出了修正热力计算中影响传热系数相关参数的建议,为提高热力计算的精度提供依据,文中的研究可为同类余热锅炉的设计提供参考。