高雷诺数时串列弹性双圆柱在均匀流场中的脉动升力和阻力

本文通过实验测量柱表面的脉动压力，获得了在高雷诺数范围中（4．19×104＜Re＜5．77×105）串列弹性双圆柱体（2．5＜L／D＜5．02）及孤立弹性圆柱体在均匀流场中的脉动升力和阻力。实验发现，在高雷诺数区中串列弹性双圆柱体的脉动升力与阻力与孤立弹性柱有较大的差异。     

并列弹性双圆柱体流体脉动力的实验研究

本文通过试验研究了并列弹性双圆柱体在均匀流场中的脉动压力及其动态响应，给出了双柱间距直径比T／D＝1．75，2．5，3．5和4．19×104＜Re＜9．1×104范围中柱表面脉动压力沿圆柱周向的分布以及脉动升力和阻力系数．试验结果表明，柱的振动对其脉动升力和阻力系数有明显的影响．     

基于CFD技术的OC5漂浮式风机横摇阻尼

漂浮式风机受风载影响,在浪流中阻尼特性不同于常规海工结构物。以OC5项目漂浮式风机基础为对象开展了其横摇阻尼特性研究,采用RANS法、SST k-ω湍流模型和重叠网格技术,模拟了平台在静水、海流和波浪条件下的横摇自由衰减运动,并计算分析了其线性和非线性阻尼系数大小。结果表明,采用该方法得到的结果与水池试验结果基本吻合,平台横摇角度小于10°时,平台的非线性阻尼较小,线性阻尼假设的理论解可以较准确地描述平台的横摇运动;通过浪流干扰过滤发现,海流和波浪会明显增大横摇阻尼,与静水相比,衰减系数增大约1.5倍。因此,做漂浮式风机基础耐波性设计时,浪流对横摇阻尼的影响不可忽略。     

基于多孔介质模型的网衣对波流场影响的数值模拟研究

用多孔介质模型模拟网箱中的刚性金属网衣。基于计算流体力学软件STAR-CCM+，建立稳定的来流作用下刚性网衣对周围流场影响的数值模型，研究水流经过网衣后流场的变化及流速衰减，并与模型试验结果进行比较，验证了多孔介质模型模拟网衣周围流场的正确性。建立了波浪与网衣相互作用的数值模型，分析刚性网衣对波浪衰减的影响以及网衣的波浪透射系数与波浪参数之间的关系，为对网箱内部波流场的研究提供参考。     

船舶水动力设计的先进计算

描述在静水和波浪中船体周围流场计算的发展概况。研究这种先进的设计和分析工具在计算舰船，货船的，先进的水上运载工具和帆游艇的静水性能，耐波性，波浪诱导的结构载荷和附加阻力等方面的应用。介绍经过修改扩充后的计算方法，并讨论大型固定海上平台的波浪诱导载荷和响应。     

低桩承台直立式结构波浪作用力研究

针对低桩承台直立式结构的波浪力计算,设计通常参考《港口与航道水文规范》中波浪对直墙式建筑物的作用力计算方法,但由于承台前沿线与承台下方的直立墙不在同一直线上,使得两者的波浪力存在差别。以深圳机场三跑道海堤工程为研究对象,通过物理模型试验,研究不规则波作用下低桩承台直立堤波浪作用力变化规律。研究结果表明,承台底部冲击压强在Δh/H_s=0. 2附近出现峰值;承台前沿波浪压强受承台结构的影响较小,其变化规律与直墙式建筑物波浪压强相似;承台下方直立墙波浪压强在-0. 5Δh/H_s≤1. 5时,具有明显的冲击特性,是普通直墙式建筑物波浪压强的数倍。     

三维数值水池的水波衰减特性分析

为了研究数值水池的波浪衰减特性，本文以N-S方程为控制方程，基于有限体积（Volume of Finite，VOF）法和湍流模型RNG k-ε，通过在流场入口处添加速度的方式，模拟了波浪的生成与传播过程；并且在水池末端添加动量源项实现了波浪的消除。在建立数值水池的基础上，对数值波浪水池的模拟精度和波浪衰减的相关问题进行了分析，得出了波浪沿程衰减的规律曲线及最优的数值仿真设置方案。     

箱式挡浪结构透空堤消浪性能数值模拟

本文基于CFD方法对箱式挡浪结构透空堤的消浪性能开展数值模拟研究，对比箱式和立板式结构的透射、反射及粘性流引起的耗散系数，重点分析波浪经过箱式结构时不同水平底板位置对透射、反射及耗散的影响、及波浪经过箱式挡浪结构时流场变化情况。研究结果表明，较之传统的立板式挡浪结构，箱式结构具有较小的透射系数、较大的反射系数；分析粘性流引起的耗散发现，立板式挡浪结构主要由波浪震荡引起耗散，箱式挡浪结构主要由平板约束水质点的竖向运动引起耗散；分析流场图得到，当波浪经过箱式挡浪结构时大部分被反射，少部分透射进入的波浪受到水平底板的约束，波高减小且趋于平稳，达到更好的消浪效果。     

拖曳体内波尾迹水下/水面波流特征试验研究

内波水面效应对于水下航行体探测具有重要意义，目前关于水下航行体内波尾迹水面特征的相关研究还较少。本文介绍了在大型分层流试验水池中同时开展的以研究内波尾迹特征及其诱导的水面流动特征的拖曳体内波水下/水面尾迹特征试验研究。研究采用电导率仪阵列测量拖曳体(SUBOFF)水下内波波高场及其随时间变化，采用基于光学粒子图像互相关分析的流场测试方法测量拖曳体激发内波诱导的水面流场，并定量分析拖曳体激发的内波波长及其扰动引起水面流动的波长。研究表明：所采用的水面流场测量方法可以测量水面mm/s低速流动。在低傅汝德数Fr_i下(Fr_i≤2.14)，分层流体中拖曳体水面尾迹特征主要受水下体效应内波影响，其水面尾迹波长及传播速度与水下内波的波长、传播速度基本一致；随着Fri的增加(2.14≤Fr_i≤3.42)，在水下尾流效应内波逐渐增强，但在水面流场未见明显尾流效应内波影响；随着Fri的进一步增加(3.42≤Fr_i≤10.27)，水下呈现出明显的尾流效应内波特征，由于表面波效应增强，水面流动主要表现为Kelvin波特征。     

“韦帕”台风过程中南黄海海域流场研究

台风经过海域时,会造成海面强风以及特殊分布的波浪场,可能引起潮流场的强烈变化。为深入探讨台风过程中流场的变化,研究风应力与辐射应力对潮流场的作用,选用WRF模型、第三代海浪模式SWAN、三维水动力模型FVCOM,针对"0713"号"韦帕"台风期间的台风风场、潮流场、波浪场进行数值模拟。结果表明WRF-SWAN-FVCOM模式能够较好地模拟"韦帕"台风期间南黄海海域流场。波浪和流场受旋转台风影响均出现旋转特性,但与台风旋转风场有一定延迟。与纯潮流场相比,风应力和波浪辐射应力对表层流场产生明显影响,风场影响最为显著,波浪辐射应力使南黄海海域沿岸流发生一定增大。     

肥大船后体形状对推进的影响

本文从节能和减振的角度出发,探讨肥大船后体形状对阻力、推进及伴流的影响。首先,用理论计算流线的方法从三个抬高型球鼻首中选择一个加装于母型船模上。通过比较分别由理论计算和实测得到的流线,表明在舭部两者吻合程度良好。接着,对后体形状分别为V型剖面、U型剖面、单尾鳍型和球尾型的四艘船模进行试验。结果表明,在方形系数C_B=0.80的四种后体线型中,在满载和压载状态,V型剖面的阻力最低,U型剖面最高。就收到马力而言,单尾鳍型在满载时最低,压载时仅次于V型剖面。至于满载时的伴流分布,U型剖面和单尾鳍型各半径处进流角绕轴一周的变化△β较小。     

船型对双体船阻力的影响

本文通过九艘设计 Froude 数0.28～0.40的双体船模型试验资料的综合分析,探讨主要船型参数、间距比对片体剩余阻力系数 C_(r0)及双体剩余阻力干扰分数(?)的影响规律。提出表征首尾横波干扰程度的参数 F_r/(C_P)~(1/2);给出联系三个主要因数 F_r、K/b、C_P 的峰谷图及 C_(r0)、(?),的统计资料;对 C_P 等主要因数的选择作了讨论。文章中的资料可供初步设计使用。本文的统计船型不包括 b/d>3.1及片体横向非对称的双体船型。讨论范围限于 F_r=0.3～0.4,K/b=2～2.6。     

油船主尺度确定

1973年国际防止船舶造成污染公约的1978年议定书规定,载重量二万吨以上的原油船和载重量三万吨以上的成品油船都要设置专用压载水舱,并对货油区范围内的专用压载水舱和非油处所要求满足保护面积指标。作者就贯彻这一新规定,对载重量三万至十万吨级原油船主尺度有关问题作了研究。本文简要分析了新规定引起油船主尺度、结构重量与容量、货舱结构划分形式等方面的变化,引述了作者建立的有关确定主尺度的主要数学模型,并给出了以多目标分层序列最优化方法确定油船主尺度的方法和过程。文后附按此方法对六万五千吨载重量原油船主尺度确定的计算结果。     

网络数据库在海洋工程质量控制中的应用

本文介绍了海洋工程导管架、组块建造中材料、组对、外观、NDT等检验工作中,利用网络数据库进行质量管理和质量控制.以及针对海洋工程特点,如何建立网络数据库结构和数据库各模块之间的关系.     

反应舵在螺旋桨尾流中的水动力性能

本文对反应舵在螺旋桨尾流中的水动力性能及桨舵干扰进行了研究。舵的水动力及周围流场用面元法计算，螺旋桨性能用无限叶数的简易螺旋桨理论预估。桨舵干扰作用以迭代方法求得。采用面元法计算反应舵的性能，可以更精确地反映较复杂的反应舵表面形状对水动力性能的影响。通过计算得到的舵表面压力分布可看出反应舵节能的原因。本文还对反应舵的操纵性能进行了计算和研讨。     

加筋板的双重非线性分析

本文综合工程实际的需要,对船体加筋板结构进行了双重非线性有限元分析。采用Prandtl-Reuss流动理论,具体导出了加筋板在双重非线性状态下理想弹-塑性和强化材料的单元刚度矩阵;用增量切线刚度法-迭代法相结合的混合解法来提高求解精度;对单剛、等效节点力的计算,均采用Gauss积分法和进行分层精度判别来节约机时和内存。     

厚翼剖面的空泡特性研究

本文用奇点法解厚翼剖面局部空泡绕流问题。求解时精确考虑了空泡表面是一条流线的运动学边界条件,空泡表面压力为常数的动力学边界条件,以及水翼湿表面是一条流线的运动学边界条件,用迭代法求出了空泡表面的形状、压力分布等水动力特性,并与实验结果作了比较,得较好结果。     

连杆襟翼舵敞水试验研究

通过连杆襟翼舵的敞水试验,比较其与普通航的水动力性能,得到其参数对水动力影响,间接地分析了连杆襟翼舵与齿轮传动襟翼舵的水动力性能。为连杆襟翼舵的设计提供了试验基础。     

船体非线性波浪载荷的水弹性分析

本文采用水弹性分析方法研究船舶在规则波及不规则波中迎浪航行时的结构动力响应（运动、剪力和弯矩等）。确定流体载荷时应用了扩展的切片理论，其中计及由于船体的非直舷、剖面吃水的瞬时变化和船体振荡的非简谐特性所导致的非线性，同时还考虑了波浪冲击、出水和上浪的影响。运动方程是在时域内步进求解。数值计算结果与规则波中的模型试验相比较，符合程度令人满意。