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。     

谈气层减阻在矿砂船上的应用前景

国际海事组织的立法和商业节能减排的双重驱动,为船舶节能减排技术带来了深度革新的契机。研究表明,大、中型油轮和散货船仅靠现有的船型优化、主机优化以及安装常规水动力节能装置等手段难以达到船舶能效设计指数（EEDI）下降30%以上的第3阶段技术指标,而气层减阻作为先前仅适用于高速船舶的技术再次迎来了突破性进展。气层减阻单项技术的应用可以实现节能10%以上,是最有发展前景的新型节能技术之一。文章针对性地研究了气层减阻技术在低速矿砂船上的应用,阐述了气层减阻技术的优势与应用前景。     

基于仿生的船体防污减阻协同作用及其进展

船体防污和减阻一直是研究的热点,几十年来,船舶、制造、材料等领域的许多学者从不同角度对防污、减阻机理与技术进行了广泛研究,已取得了一系列的丰硕成果。但迄今为止,防污与减阻技术的研究仍分属于2个不同的研究领域,如果将微结构仿生防污延伸到微结构的主动仿生减阻,利用仿生表面微结构同时实现防污和主动减阻,构建仿生防污、减阻的一体化技术,这将具有重要意义,可望为解决防污、减阻2种技术分别使用时面临的技术难题提供新的思路。本文提出船体防污减阻协同作用技术的概念,分析它具有的优势,并详细介绍基于贝壳仿生的防污减阻协同作用技术及其实现手段。     

船舶薄层气膜减阻技术的试验和应用

作者自１９８２年起研究薄层气膜形成规律和船舶薄层气膜减阻技术,利用该技术能有效形成船底薄层空气膜,使船舶减阻１５～３０％「１,２」。本文介绍了船舶薄层气膜减阻技术的模型试验研究和１０００ｔ甲板驳应用薄层气膜技术的实船试验结果「３」。     

船舶气幕减阻技术现状及研究展望

船舶减阻技术一直备受关注,气幕减阻技术是其一个重要发展方向。在综述了国内外气幕减阻技术现有研究的主要实验和理论成果的基础上,分析了存在的主要问题,特别是对军用舰船存在的次生暴露、尾流加重等严重问题。为此,有针对性地提出了研制特种自消隐气幕的新思想,并提供了可行的研究思路和实现方案。     

基于仿生的非光滑表面防污减阻技术发展现状分析

基于船舶防污减阻的必要性,从仿生角度出发,介绍了仿生表面防污减阻这种新型环境友好型防污方法。重点分析了鲨鱼、海豚、贝壳和甲鱼壳等仿生原型的表面微结构,探索了这些生物表面微结构的防污减阻机理。基于生物表面微结构的防污减阻效应,阐述了现有的水生生物非光滑表面防污减阻技术,最后对仿生表面防污减阻方法进行了展望。     

船舶空气润滑减阻系统风险分析

空气润滑减阻技术可以有效降低船舶阻力，提升船舶的设计能效指数。该技术在国内船舶建造领域已有实际应用。如何将空气润滑减阻系统应用船舶上，需要考虑该系统与船舶现有布置、系统之间的兼容性、安全性、公约规范的合规性。通过对空气润滑减阻系统的分析，识别出相应的风险点，并提供合理的解决方式，避免了设计方案不合规而造成的后续设计修改。     

船舶空气润滑减阻技术影响因素分析

为了应对全球变暖的环境和油价上涨,航运业对节能船舶的发展寄予厚望。空气润滑能够减少船舶摩擦阻力和提高燃油效率,是一项非常具有发展前景的技术。本文主要介绍空气润滑减阻技术原理与分类,从喷气流量,气孔数量和位置以及船速3个方面,分析对空气润滑减阻效果产生的影响。得出以下结论：当船速恒定时,减阻率会随着喷气流量增加而升高;在船底或船侧布置气口时,气孔数量增加会提高减阻率,气孔应该布置在船底靠前位置,约为船长1/3;喷气流量应与船速相匹配,可以最大实现净节能,节省约输出功率的10%。     

气膜减阻试验研究

为了进一步探索船底气膜减阻效果，上海船舶运输科学研究所对此展开了试验研究。在详细介绍了气膜减阻试验平台及其试验研究过程后，对试验结果进行了分析此较。     

海豚游动水动力特性分析研究

现存自然界中的鱼类为了维系自身的生存，具有现有人造水下和水面交通工具所无法比拟的能力。而海豚作为鱼类中的游泳能手，更是拥有相当优秀的水动力性能。论文围绕海豚的水动力特性，对海豚外形、表皮减阻特性及其他减阻方法、海豚游动时鱼体及尾鳍运动特征、海豚推进机理、海豚游动减阻行为的研究发展现状、研究方法进行了分析，对各项减阻技术的能效进行了评估，并针对国内研究进展和技术需求，提出了未来的研究方向、方法和关键技术，为开展海豚高速运动减阻机理研究提供参考。     

船舶非碳能源利用模式和能效提升的协同作用

随着石化能源的短缺和环保法规的日益严格,发展绿色船舶,减少CO2排放,提高船舶能效,已是大势所趋。非碳能源利用和船舶减阻技术是能效提升的有效方式,然而受船舶运营和非碳能源利用模式的影响,很难孤立的考虑非碳能源的利用效果,非碳能源利用和能效提升的方法技术之间有着紧密联系,需要研究船舶非碳能源利用模式和能效提升的协同作用,在引入等效非碳能源概念的基础上,对非碳能源利用与等效非碳能源利用模式进行了阐述,通过创建特征值及计算公式,定量分析了船舶非碳能源利用与船舶减阻技术之间的协同关系以及对船舶能效的影响,对新船能效指数设计和船舶能效管理均具有指导意义。     

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.     

船用梯形微沟槽表面减阻效应的仿真分析与实验验证

基于微沟槽减阻机理,采用改变船体表面微结构形貌尺寸的方法,以期降低船舶运行中的航行阻力,提高船舶航行效率,节约能源。利用流体软件FLUENT对梯形肋条和梯形沟槽两种微结构表面流场进行模拟仿真,分析了沟槽深宽比h/d1的减阻效果。仿真结果表明,对于梯形肋条,在h/d1时均具有减阻效果,当h/d为0.45时减阻效果最好;对于梯形沟槽,当h/d为0.30、0.36时表现为增阻,h/d为0.45、0.60、0.75时表现为减阻,其中当h/d为0.60时的减阻效果最好。为了验证模拟计算的规律,进行了阻力冲刷实验,实验结果与模拟计算结果的对比分析表明模拟计算与实验结论一致。     

二维船舶微气泡减阻数值模拟

为了研究来流雷诺数、微气泡浓度等因素对减少船舶摩擦阻力的影响,采用Lam-Bremhorst低雷诺拓展的K-ε模型,应用相间滑移算法,考虑了气-水两相的相间阻力、相间升力、相间压力和相间虚质量力以及气泡对湍流的作用,对二维平底型船舶,在船首底部喷射微气泡,进行了微气泡减阻的数值模拟.结果显示：提高边界层内气泡浓度是减阻的重要因素,而来流雷诺数过高对减阻不利.     

水下高速航行体超空泡减阻特性数值模拟研究

利用CFD商业软件Fluent6.2对水下高速航行体超空泡流进行了数值模拟研究,计算了带圆盘与圆锥两种头部空化器航行体的阻力特性,详细分析了空化器直径、锥角、航行体长细比对超空泡减阻特性的影响,并计算了高速水下航行体自然超空泡减阻率,结果表明,在超空泡形态下,带圆盘空化器头部的水下高速航行体,更加有利于超空泡的减阻,超空泡减阻率可达95%以上.研究结果为进一步研究水下高速航行体的结构设计和水动力布局提供了理论参考.     

气膜减阻快艇的研究

利用船底薄层气膜减阻技术 ,可提高快艇的水动力性能 ,提高船舶航速。模型试验表明 ,气膜减阻快艇的水动力性能已明显超过侧壁式双体气垫船 ,是一种投资低 ,见效大的节能新船型     

低速船舶微气泡减阻数值研究

为了研究船舶微气泡减阻规律,本文基于OpenFOAM中两相欧拉数值模型,对低速散货船进行微气泡减阻数值研究。对气液两相分别建立控制方程,考虑五种相间作用力及气泡聚合和破碎,采用考虑气泡影响的改进k-ε湍流模型,忽略自由面影响,采用叠模模型研究喷气量、气泡直径、航速及吃水等因素对船舶微气泡减阻的影响,分析气体体积分数、湍流粘度和气泡直径分布等。结果表明：微气泡可以同时减少船舶摩擦阻力、粘压阻力和总阻力;喷气量直接影响减阻率,喷气量越大,减阻率越高;较小气泡的平均气体体积分数较大且气体分布更均匀,同时湍流运动粘度较小,可以更有效减阻;气泡沿着流向会聚并,气泡越小聚并越剧烈;较高航速和小吃水更有利于减阻。     

动态

日前,由武汉理工大学教授陈克强领衔的国家科技攻关“863计划”项目——高速气泡船船型研究日前顺利通过科技部验收。气泡船是指采用气泡减阻技术的一类船舶。该课题组对高速船微气泡减阻的机理、气泡产生的方式、     

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.     

多相流作用下船舶前缘引流减阻物理控制方法

在多相流的影响作用下,为了降低船舶航行所受的阻力,针对低速船舶在其前缘开孔引流探索减阻效果并设计物理控制方法。首先对船舶航行环境中的多相流形态和作用效果进行检测,从动力和阻力2个方面对船舶的受力情况进行分析,根据检测结果和受力分析结果,搭建前缘引流物理模型和控制方程实现船舶减阻控制。经过对比实验得出结论:与传统的控制方法相比,在船舶前缘引流减阻物理控制方法的控制下,总耗油量节省了14.9 url,且减阻率提升了6.2%。