大口径舰炮抽壳力和抽壳速度试验研究

针对舰炮抽壳过程中抽壳阻力和抽壳速度的仿真分析结果与实际射击情况不符的问题,通过射击试验和台架试验等一系列试验,发现该舰炮抽壳阻力小以及抽壳速度不能满足排壳要求的根本原因是,舰炮发射后的开闩抽壳瞬间药筒会自行向后运动一段距离,当这一距离超过一定限度后,就会发生压壳故障。本文提出增大抽壳阻力和抽壳速度的措施,经过试验验证措施的有效性,为解决该舰炮压壳故障提供了技术方向。     

平板湍流边界层中的速度分布和能量方程(英文)

本文先分析 Klebanoff and Dieml(1952年)大量的实验结果,并参考 Coles(1956年)所引用的一些实验结果,得到了平板湍流边界层中内层和外层的速度分布及其厚度,然后根据这些关系式对边界层能量方程积分求解。内层湍流的速度分布为如下的对数定律:u~ =5.75log y~ B。在本文中 B 为 Reynolds数的函数,当 Reynolds 数增大时,B 增大。例如当 R_θ=10~5,时,μ~ =5.75log y~ 5.12。关于外层湍流的速度分布,本文认为仍可用如上的对数定律来表示,但各项系数有所不同,即可表示为:u~ =10.4log y~ -D其中 D 也随 Reynolds 数的增大而增大。例如当 R_θ=10~5时,μ~ =10.4log y~ -8.78。根据各层速度分布表示式的两两交点可决定各层的厚度,层流底层的厚度 y_l~ 及内层湍流的厚度y_i~ 分别为:(?)例如当 R_θ=10~5时,y_l~ =11.03,y_i/δ=0.257。根据以上结果,对能量方程中的摩擦功项分三层进行了计算,得到了 R_x～R_θ的关系R_x=63R_θ~(11/8)/(logR_θ 0.211)~(0.94)。上式与 Klebanoff and Diehl 的实验比较,得到比现有类似公式更为满意的结果。     

<十六>艇设计

<正> 艇是一种尺度较小,相对速率较高的船舶。本文主要介绍中速艇的设计,其博氏数范围在0.35到1.0之间。其下限与高速客船和渔船相衔接,上限已到达可以采用滑行艇线型的速度。这个速度范围的艇大都处于半排水半滑行的过渡状态。艇型以圆舭型为主,当Fn>0.7时采用     

超大型集装箱船能效设计指数优化研究

采用船型优化方法就超大型集装箱船10 000TEU的能效设计指数(EEDI)进行优化。文中以降低对主机功率的需求、提高能效设计水平为目标,优化该超大型集装箱船的阻力性能。优化时利用平移法和径向基函数方法进行船体曲面重构,并分别采用基于Rankine源非线性势流理论和边界层动量积分计算兴波阻力和摩擦阻力,最后同时使用遗传算法(NSGA-II)和序列二次规划算法(NLPQL)在设计空间中探索满足约束条件的阻力最优船型。结果表明,通过该优化方法获得的最优船型,其能效设计指数优化程度明显,能够满足现阶段IMO对新造集装箱船计及折减系数后的强制要求。     

海洋地震拖缆阻力试验研究

海洋地震拖缆是海洋油气资源勘探中的重要设备,为研究海洋地震拖缆在拖曳状态以及有横向干扰时的阻力特性,进行了缩比模型实验。基于应变测试技术,设计研发了一套高灵敏度测力机构,用于间接测量拖缆及其附件的首端张力值,以求得拖缆的实际阻力。通过对实测数据比较,分析了拖缆速度及横向干扰对拖缆阻力的影响。实验结果表明,在低速拖曳下拖缆阻力与速度的三次方成正比关系;在有横向干扰时,拖缆阻力可看作无干扰时的平衡力和与干扰频率有关的正弦脉动力的叠加,当干扰频率一定时,脉动阻力幅值与平衡阻力的比值基本为常数。基于以上实验结果,结合量纲分析法,能够对实际拖缆阻力进行较好的估算。     

狂风暴雨玩帆船：刺激胜飙车

当狂风骤起、风势袭人时,谁能调整好帆的角度,就能达到最快的行驶速度——这决定了比赛胜负。     

超大型集装箱船能效设计指数优化研究

采用船型优化方法就超大型集装箱船10 000TEU的能效设计指数(EEDI)进行优化.文中以降低对主机功率的需求、提高能效设计水平为目标,优化该超大型集装箱船的阻力性能.优化时利用平移法和径向基函数方法进行船体曲面重构,并分别采用基于Rankine源非线性势流理论和边界层动量积分计算兴波阻力和摩擦阻力,最后同时使用遗传算法(NSGA-Ⅱ)和序列二次规划算法(NLPQL)在设计空间中探索满足约束条件的阻力最优船型.结果表明,通过该优化方法获得的最优船型,其能效设计指数优化程度明显,能够满足现阶段IMO对新造集装箱船计及折减系数后的强制要求.     

滑行艇船体性能的模型试验

利用长11．8m滑行艇船体的1：8缩尺船模，进行一系列的裸船体阻力试验。船模在静水、压载状态和一定的速度范围内进行试验。试验中测量了拖曳力、航行纵倾和下沉。其中船体浸湿面积和浸湿长度应用水下摄像确定。试验中还布置了能大量喷水的压力喷头，使船体表面不同位置均达到标准压力。应用拖曳水池中横向布置的电容探头测量波形，同时应用激光多普勒速度仪(LDV)确定船体的两个区域在几种航速下的边界层速度场。试验结果发现，船体尾部的压力较低，而邻近边界层外部的速度高于应用一般滑行理论的预报值。介绍船模、试验装置、测试步骤和测试数据实例。     

浮体带漂角拖航阻力数值预报

采用RANS法预报浮体在不同漂角下的拖航阻力。结合模型试验,分别从网格因素和湍流模型因素2个方面提高数值预报的精度,得到各漂角下的最优数值预报方案。基于最优数值预报结果,进一步研究浮体周围的流场随漂角的变化。结果表明:合适的网格划分方案能在很大程度上节省计算成本。当漂角不大于60°时,湍流模型采用Standard k-ε湍流模型所得结果与试验值的吻合度最高;当漂角大于60°时,湍流模型建议采用SST k-ω湍流模型。Standard k-ε湍流模型的预报精度随漂角的增大而下降;SST k-ω湍流模型在漂角为45°和60°时模拟误差很大,但当漂角从45°减小或从60°增大时,其预报精度都在提升。30°、45°、60°和90°漂角对应的最优解与试验值相比,平均误差分别为2.58%、3.35%、6.64%和7.09%,满足一般工程问题的精度要求。     

救生艇海锚水阻力试验研究

为了估算救生艇在风浪中的漂移速度,在船模拖曳水池中进行艇用海锚水阻力试验研究。海锚漂移速度(即拖车拖曳速度)范围为0.3～1.5 m/s,共7档,锚索长度为10～25 m,共4档。试验结果表明,海锚阻力大体上与速度的二次方成正比,且锚索越长,海锚阻力越大。在试验数据的基础上,运用最小二乘法给出估算海锚阻力的经验公式。     

“慢速航行”的经济分析

<正>1国际航行船舶慢速航行的现状及研究国际贸易运输船舶的航速既是一个技术问题也是一个经济问题。技术决定了船舶最高可以达到的速度。技术的不同使木船(帆船)的航速与钢船(热机动力船)的航速之间不可同日而语。当把船舶运输作为一种经济活动时,无论对运输企业还是运货的贸易公司,其运输所占用的时间均应该是越短越好,也就是说航速应该是尽量地快从而降低时间成本。但是,当时间的缩短不仅带来利益也带来费用时,航速就不一定是越快越好了。这就有一个最佳航速问题,在这一航速下收益不仅要大于成本并且两者之间的差距应为最大。     

O3/H2O2高级氧化技术对船舶压载水中微藻处理的研究

为了研究满足国际海事组织(IMO)制定的压载水排放标准的处理技术,建立了臭氧联合过氧化氢(O₃/H₂O₂)的新型高级氧化技术体系(AOP),以单类藻种(青岛大扁藻、新月菱形藻)和混合藻种(青岛大扁藻：新月菱形藻=1∶1)为目标微藻,通过改变藻的种类、初始藻密度,氧化剂的浓度以及反应时间来探究此技术处理船舶压载水中微藻的杀灭效果。结果表明：在高剂量的TRO(>2 mg/L)浓度下,反应时间在20 s的时候就能达到D-2的要求,在面对复杂的混合藻种时,臭氧的生物杀灭功效比起处理单种藻类时更高也更快见效,当达到一定的臭氧浓度后,再继续通入臭氧也只会保持原有的生物杀灭速度。杀灭时间较短时(<10s),不同藻种中杀灭难度最大的是青岛大扁藻,最易杀灭的是混合藻;杀灭时间为20 s～40 s时,最易杀灭的藻是混合藻,单一藻种的杀灭效果相差不大;反应时间在40 s～60 s时,各种藻种的杀灭速度均小于前40 s的杀灭速度;杀灭时间大于60 s时,最难杀灭的是新月菱形藻,最易杀灭的是混合藻。该实验结果对探究高效的船舶压载水处理...     

码头前系泊船舶撞击速度研究

采用时域数值模型,对横浪作用下码头前系泊船舶的运动响应进行了研究,分析了波高、周期、水深、船舶尺度及码头型式等因素对撞击速度的影响.结果表明:当波浪周期小于般舶自振周期时,撞击速度随波高的增加线性增长;波浪周期越大,撞击速度越大;船舶装载度(吃水)越小,撞击速度越大;墩式码头(无限开敞水域)中系泊船舶的撞击速度大于岸壁...     

浅水快艇在超临界速度区运行时兴波尾流的数值研究

本文从含移动压力的浅水波方程出发，计算小型快艇在浅水中以超临界速度运行时的兴波和尾流场。船舶运动看成对自由水面的压力扰动，直接加到浅水方程。采用运动网格的有限元法求解浅水波动方程。在船体周围的开边界上使用无反射的边界条件。本文给出在深度傅汝德数时三维自由水面波高图、深度平均的水平流速以及兴波阻力系数、吃水变化量、纵倾角的数值结果。数值结果合理。计算结果表明，兴波阻力系数、吃水变化量、纵倾角在临界速度区附近有激烈的变化。     

基于当前统计模型的三维空间机动目标跟踪算法

对可以观测距变率和角变率的雷达观测系统提出了在三维空间中引入距变率(径向速度)和角变率(角速度)的当前统计卡尔曼滤波算法。针对三维空间中的机动目标,将新提出的算法和传统算法进行仿真,结果表明,当引入距变率和角变率时,其收敛速度加快,收敛精度提高,改善了跟踪性能,具有工程实践指导意义。     

基于STAR-CCM+的潜艇无动力低速下潜受力仿真

本文以SUBOFF AFF-8全附体潜艇模型为研究对象,对微型潜艇在执行特种任务时以3种速度、8种纵倾角姿态的组合做下潜运动的受力进行仿真。通过改变不同来流速度以模拟潜艇在不同速度下的稳态下潜,得到潜艇8种姿态下以不同速度的阻力和纵倾力矩,从而给潜艇下潜时调节首、尾压载保持受力平衡提供依据;同时进行潜艇在水下直航状态的垂向力系数和纵倾力矩系数仿真验证,结果与试验值对比误差较小。     

海水-冰晶两相流非等温流动及传热研究

船舶在冰区航行时,存在冰晶颗粒混合海水流入船舶冷却系统现象。基于颗粒动力学理论,建立适用于海水-冰晶两相流的欧拉-欧拉双流体模型,耦合相间传热传质模型对海水-冰晶两相流在水平直管内流动及传热特性数值模拟。研究表明,冰晶颗粒流动过程中,在管道上部位置R=8~10mm处冰晶体积分数达到最大值,且随着速度增加而增大;当入口含冰率(IPF)为4%时,冰晶速度的最大值出现在管道中心轴线上方。当入口速度为1.0~3.0 m·s-1,含冰率4%~30%时,局部传热系数随入口速度及含冰率增大而增加。     

基于STAR-CCM+的潜艇无动力低速下潜受力仿真

本文以SUBOFF AFF-8全附体潜艇模型为研究对象,对微型潜艇在执行特种任务时以3种速度、8种纵倾角姿态的组合做下潜运动的受力进行仿真。通过改变不同来流速度以模拟潜艇在不同速度下的稳态下潜,得到潜艇8种姿态下以不同速度的阻力和纵倾力矩,从而给潜艇下潜时调节首、尾压载保持受力平衡提供依据;同时进行潜艇在水下直航状态的垂向力系数和纵倾力矩系数仿真验证,结果与试验值对比误差较小。     

长江中下游阻力估算公式的选择

本文应用恩格隆、刘建民、王士强及乐培九的阻力公式,对长江中下游宜昌至大通河段1955～1959年测验的540组资料进行了对比计算,结果表明,当希尔兹数θ≥1.7时,乐式最优;当θ<1.7时,恩式最优。     

高速破片入水镦粗变形及侵彻特性有限元分析

为研究水下接触爆炸产生的高速破片在水中侵彻的阻力特性,采用有限元对典型高速破片入水侵彻过程进行了模拟,计算了破片侵彻的阻力系数,分析了破片墩粗变形规律及其对侵彻阻力的影响,提出了考虑墩粗变形影响的高速破片侵彻阻力及速度计算公式,指出了高速破片的侵彻能力随速度的变化规律。结果表明,初速度大于969～1 187 m/s时破片头部将产生显著变形,并大大影响其侵彻阻力;当破片速度较小时,入水侵彻深度随初始弹速的增大而增大,当破片速度达到某一临界值以后,侵彻深度将随初始入射速度的增大而逐渐减小。