扰流板对高速巡逻艇回转性能的影响

采用CFD数值模拟的方法,以某20 m级公安巡逻艇为研究对象,对扰流板安装前后该巡逻艇回转运动过程中的流场及水动力特性进行深入研究,分析扰流板对巡逻艇回转性能的影响情况。结果显示,该巡逻艇在安装扰流板后产生了额外的转船力矩和抬升力矩,该水动力特性使得该艇的回转性能得到提升,回转直径减小了11.64%,回转横倾角减小了13.20%。该研究成果为扰流板的推广及使用奠定了技术基础。     

大型船舶浅水操纵特性

大型船舶在浅水中操纵水动力和附加质量急剧增大是引起回转能力下降的主因,该文就75 000吨级散货船为实例,预报其在各种水深吃水比H/d下操纵性能.文中介绍了操纵运动方程,船体、桨、舵水动力的计算表达,计算船的要素,计算工况及项目.计算结果表明,随H/d减小,相应工况下的无因次战术直径、纵距及初转期都增大,而超越角有所减小,因此该船舶随H/d减小,其回转能力下降,而纠向和保持航向能力有所改善.     

喷水推进双体船回转性能初探

介绍了喷水推进双体船回转时附连水质量和水动力系数的求法，以及喷泵作用在船体上的纵向推力、侧向力和回转力矩的求法。在此基础上，建立了喷水推进双体船回转运动数学模型，并用MATLAB／Simulink软件对上述数学模型描述的喷水推进双体船的回转性能进行了仿真研究。     

一种崭新的船舶运行原理

这是一项原理性的发明,已获得22个国家的发明专利.该发明提出一种特别的船体浸湿面外形布局,可在不改变原推进系统及其推进功率的情况下,大大提高船艇的性能:船艇前进时激起水动推进力、附加水动升力和相应的水动力矩,从而大幅度提高航速和航向、横向、纵向的安全稳定性;转弯时激起水动助回转力矩和抗船体横向向心倾覆力矩,使船艇可以很小的回转半径和横向倾侧,安全迅速地完成回转;迎浪前进时激起水动反冲击力、附加水动升力和相应的水动力矩,可以抗颠簸失速、纵摇拍击和横摇摆动,使船艇平稳高速地前进,平稳安全地完成回转.应用该原理建造的小型船艇的实航试验证明了其确实具有上述性能.     

全回转吊舱推进器性能预报—仿真与试验研究

推进器,特别是用于动力定位工况下的大功率全回转吊舱推进器在选型安装前,对其水动力性能准确预测十分重要,其性能好坏直接影响系统最终的定位精度。本研究结合ZPMC研发建造的伸缩全回转吊舱推进器,采用商用CFD软件分别对螺旋桨、导管以及吊舱推进器的敞水性能进行了数值计算,建立了吊舱推进器水动力性能预报的方法。一系列敞水试验结果表明该方法可以较为准确的对包括推力、扭矩及效率等在内的吊舱推进器整体性能进行预测,继而为推进器性能的预报、优化提供参考。     

中速艇回转性能研究

建立并求解了中速艇稳定回转的运动方程。对运动方程中裸船体和附体的水动力导数、舵作用力和力矩、多个螺旋桨对回转的影响进行了估算。以120t级渔政船为例，进行了稳定回转直径和横倾角的计算，并与实船扩式航结果进行比较。     

船舶在风、流环境下的操纵性数字模型

系统地论述船舶操纵仿真数学模型及计算机模拟,并以MMG操纵运动数学模型及相关的系列实验结果为基础,建立单(双)桨方形舵(流线型舵、单板舵)运输船舶的基本模型,以及在水动力、螺旋桨推力、舵力及其力矩、静水、风、流中的操纵运动模型,导出该模型的无因次化方程组,选择欧拉积分法,积分求解该方程组。利用VB程序模拟了船舶回转运动,其计算结果基本符合实际情况,最后对结果进行了分析。     

水面船舶操纵性敏感性分析

以两种水面船舶为研究对象,采用三自由度的常系数船舶操纵运动方程为数学模型,通过计算机仿真来考察水动力系数、舵的整流系数以及螺旋桨伴流系数对船舶操纵性的影响。结果用敏感性指数表示,仿真Z形操舵试验和船舶回转试验进行敏感性分析。分析表明,在船舶回转试验中,对船舶操纵性的回转性能影响较大的是线性水动力系数及舵整流系数;在Z形操舵试验中,线性水动力系数、舵整流系数、螺旋桨伴流系数、非线性水动力系数Nr′|r|以及附加质量(附加惯性矩)my、JZZ对超越角影响较大,其它系数依船型不同对超越角影响不同。从数据对比上看,这两种船的系数对超越角的影响普遍大于对回转直径的影响。不同船型的系数对超越角的影响相差很大。     

粘性流场中船舶操纵水动力导数计算与验证

以软件Fluent作为仿真软件,应用其能够计算流体力学的特点,对操纵船舶的水动力进行预报。其方法为使用软件的动网格及后处理功能,计算出粘性流场中船舶在不同的状态以及在做不同运动时的水动力导数。首先根据船舶的运动状态计算出作用于船舶上的水动力力矩,然后对力矩进行曲线拟合,从而得到粘性流场中船舶操纵水动力导数。仿真计算结果表明,在不同运动状态下船舶的操纵水动力与次频率没有明显关联,所以该粘性流场中船舶操纵水动力导数计算方法完全可行。     

深V船型回转时横向水动力

排水型Ｖ船型的特殊线型及航行状态，产生了不同于常规船的水动力。本言语探讨横向水动力，包括理论构架、常规数学表达及预报方法等，试验证明，深Ｖ船型具有高速回转时基本无横倾的优异特性。     

船体振动响应预报研究

以某巡逻艇的船体结构和型线为依据，建立三维有限元模型，利用ANSYS大型结构分析软件，计算该艇在强迫外力下的整体响应，得出了加速度响应曲线。与实验结果比较，两者吻合较好。文中的结论对船体振动响应预报及船体结构振动分析都有一定的参考价值。     

Application of embedded fibre Bragg grating sensors for structural health monitoring of complex composite structures for marine applications

Fibre reinforced polymer (FRP) materials are recently widely applied in the marine industry. The high popularity of composites and safety requirements results in the development of Structural Health Monitoring (SHM) systems. One of the sensors types that can be permanently integrated with a composite structure and used as a part of SHM system are fibre Bragg grating (FBG) sensors. Among FBG sensors advantages small size, high corrosion resistance, and absence of electric current are especially important in monitoring of composite marine structures.The paper presents an application of embedded FBG sensors arrays for evaluation of complex composite structure — a fast patrol boat. The experimental investigations contain spectra analyses for thin laminate sample (skin), a composite sandwich panel and fast patrol boat hull (sandwich structure). The quality of sensors spectra (before/after embedding and loading) was determined using the Pearson correlation coefficient. The relationship between strain and temperature in exploitation range was determined for laminate and sandwich structures. A linear relationship was achieved for both elements. The relationship for the sandwich panel was then applied during strain analyses of the boat composite hull. The utility of designed FBG sensors array for the panel was also verified by sensors responses on impact excitation in chosen points on the structure. The achieved results were then used during designing FBG sensors array embedded into the hull. FBG sensors spectra deformations due to fast patrol boat hull manufacturing process and exploitation as well as strain curves determined for the boat during tests at dry dock and at sea trials are analysed.     

带阻流板和水平翼的高速深V复合艇新构型研究

高性能复合艇通常比常规高性能艇具有更好的航行性能,本文以某高速深V型快艇为研究对象,采用阻流板和水平翼组合附体的方式对该深V复合艇进行CFD水动力性能数值模拟,对过渡状态及滑行状态下该复合快艇的阻力性能以及航行姿态进行评估,结合自由面兴波以及艇体表面压力分布情况,最终获得了一型深V复合艇构型设计方案,该复合艇运动姿态得到大幅改善,过渡状态下模型总阻力值较原型减少18.97%。     

首艘尖头蜗尾船型的研究

本文阐述了监督73~*艇的船型研究要点,文中给出了该艇船模快速性、操纵性试验主要结果以及实船试航结果。     

版纳港监艇设计研究

阐述了版纳港监艇的主要要素、主要技术性能、模型试验、型线特征、总布置、结构特点等，并论述了本船设计特点。     

海上巡逻救助飞机若干问题探讨

根据海上巡逻搜救任务对巡逻救助飞机在安全系数、操作性能、搜救能力、适应程度等方面的要求,论证了采用专业飞机执行海上巡逻救助任务的必要性;通过巡逻搜救飞机和船舶在应急反应时间、搜寻范围、救助能力以及成本费用对比,提出了巡逻搜救飞机的适用条件和船机配合执行任务的模式;通过对巡逻搜救飞机和机场自建-自用、建设-托管、租赁-使用三种模式的优缺点和费用的分析,提出了巡逻搜救飞机的机场建设的管理模式。     

新型救助引航船“PILOT”号的特点

世界上引航船种类很多,但是具有多功能及具备技术先进的并不多。本文介绍我国制造出口澳大利亚的第一艘新型救助引航船,该船可用于引航、巡逻、救助等,且具有航速快、技术先进、稳性良好的特点。     

高性能槽道滑行艇的运动特性

本文论述了高性能新船型－槽道滑行艇的基本原理、运动特点及其变化规律。根据模型试验的结果，着重讨论了艇体线型，槽道尺寸和形状，静负荷系数和重心位置等阻力特性和耐波性能的影响。     

高速巡逻艇阻力预报及船型优化研究

为了快速、准确地获得高速船型的阻力性能,采用Michell积分法计算某高速巡逻艇的兴波阻力,并将计算结果同线性化的Rankine源法相比较,从而证实了该方法的有效性。同时以Michell积分法为基础,采用非线性规划法进行优化计算,在短时间内能获得性能优良的改良船型,由此可见,Michell积分法对于快速预报高速船型的阻力性能和船型优化是可靠的。     

海上快速救生船船型试验研究

建造具有良好阻力性能及耐波性能的海上快速救生船是当务之急。作者通过试验,重点研究了两种新船型的技术关键问题。半潜体船型:变化了半潜体大小,纵向位置及浸深,试验表明它在一定速度范围内既能减阻,又能较大幅度改善纵向运动性能。小水线面船型:采用理论方法计算了它的纵向运动稳定性,并设计了3组鳍。试验测定了船模的运动纵倾力矩,为实船控制提供了依据。