小水线面双体船螺旋桨脉动压力预报方法研究

小水线面双体船(SWATH)因其优异的耐波性能成为当前重要的高性能船舶之一。针对某SWATH试验船,分别采用经验公式估算方法、CFD数值计算方法和船模试验测试方法对其螺旋桨脉动压力进行了预报分析。结果表明,SWATH船在无空泡状态下螺旋桨脉动压力整体较小,在早期设计阶段可以用常用的经验公式进行初步估算;CFD数值计算方法能满足实际工程需要,为SWATH船螺旋桨脉动压力计算和艉部振动控制提供了参考。     

关于船舶浅水阻力估算方法的探讨

本文根据一组六种不同船型的深浅水阻力试验结果,提出了一种以R_u/R_∞～HT关系作为估算船模(船舶)浅水阻力的方法,并制成估算阻力的图表。最后用本方法分别计算了一条船模和一条实船的浅水阻力,并与实测结果作粗略比较,说明本方法较为简捷方便,并具有一定的准确性和可靠性。     

驳船队深水阻力估算公式

本文根据对美国陆军工程兵团1963年发表的驳船队船阻力试验资料进行计算分析,提出了一个驳船队深水阻力估算公式。此公式具有计算简便,表达直观,计算与船模试验阻力值较逼近的特点。与Bailey,T.P.,Howe,C.W.提出的两个公式计算比较表明,用本文公式计算的阻力值与船模试验结果的相对误差,分别比Bailey,Howe公式的小20％,60％。 根据我国驳型特点及船模与实船阻力试验资料,修正了本文公式,以适于我国驳船队深水阻力估算公式。     

单桨船实船和船模的相关分析

本文根据第十五届国际船模试验池会议推荐的“1978 ITTC单桨船的性能预估方法”,对我国七艘13,000～25,000吨级单桨货船的试航资料和交大船模试验池相应的自航试验结果进行了重新分析。所得相关数据,可供今后预估实船性能参考之用。     

30000kN渡航驳耐波性试验研究

对船模进行耐波性试验，给出实船的最大横摇角、纵摇角、升沉幅值和船舶重心处的垂向加速度；分别用稳性规范和内河船稳性规范中的起重船横摇角公式对试验所得实船最大横摇角进行验算比较。     

非自航箱型工程船的阻力

本文基于对国外有关试验资料的分析,提出了箱型工程船的阻力计算公式和图谱,供设计参考使用,并对几种不同船首形状的箱型船进行了船模试验分析,试验证明所给出的公式是可靠的。     

肥大船形状因子的估算

用五万吨级油轮“西湖”号的三艘几何相似船模的阻力试验结果,分析比较了第13届和第15届I.T.T.C推荐的由试验结果确定形状因子的Prohaska方法和修订的Prohaska方法,分析结果表明后者较为满意。用几何相似船模试验结果分析了F_n数的指数,当F_n范围取0.12～0.20时,指数在6.7～10.34间,当F_n=0.12～0.18时,指数在5.23～12.39间。用本所NO.1水池已有93艘肥大船模型试验资料分析了已有各家估算形状因子的经验公式,发现因各家水池测量系统精度和所用船型线型特征不同,故估算结果精度各异,必须用本水池的资料来建立自已的经验公式,以供应用。经过试验分析,推荐了一个有六个参数的公式作为我所使用的公式, 即: K=91.20C_B~(8.7)C_M~(66.72)/(L/B)~(1.99)(B/T)~(0.847)(B/L_R)~(0.964)LCB~(0.122)     

高速双桨双舵船的船-桨-舵之间的水动力干扰

本文根据5艘船模斜拖试验结果和其中1艘船模旋臂试验结果确定的船—桨—舵干扰系数,分析了漂角、首摇角速度和船体主尺度与干扰系数的关系,建立了高速双桨双舵船的船、桨、舵水动力干扰的计算公式。     

一种改进的船舶下沉量计算公式

准确判定船舶在受限水域的最小安全通航水深,其中主要是计算下沉量,已成为关系船舶航行安全的重要课题。本文分析了船舶下沉量研究的3种方法,指出基于系列试验的经验公式方法,是当前下沉量研究和实用的主流。文中概括了国内外经验公式和研究成果,将之归纳为20项。经比较,认为考虑因素最全面、适用范围最广的是Ankudinov公式,并指出了其不足。进而根据船模水池实验结果,提出了基于Ankudinov公式的改进公式;并以实船测试值和其他船模水池实验值为基准,将原公式和改进公式计算结果相比对,证实了改进公式具有更高的精度。     

避免单桨船后体振动的船桨配合选择

本文在分析影响单桨船伴流不均匀程度的船型参数的基础上,根据实船资料,用有约束的最优化方法求得了用船舶后体形状参数估算伴流特征参数的经验公式。在船舶设计阶段,对不作船模伴流场测试的船舶可用这个经验公式估算伴流特征参数。计算实例表明,本方法求得的伴流特征参数估算值与模型测试结果接近。据此,进一步提出一种经验方法,由船舶后体形状参数τ和φ及螺旋桨叶梢沉深H_1来表达螺旋桨转速与直径乘积的限界值[n·D]_(限界),若螺旋桨转速与直径之乘积大于这个限界值,必须修改后体线型或修改螺旋桨参数,直至满足n·D≤[n·D]_(限界),以求单桨船的船桨配合有良好的振动特性。     

新型海上风电维护船的横摇运动分析

以从事海上风电场维护的某新型双体船的船模为试验对象,考虑维护船工作海域一般为近海,选取较小倾角进行静水横摇衰减试验,得出船模随时间变化而变化的六自由度数值及衰减曲线。通过求取减幅曲线和阻尼系数以及船模的横摇周期,对比普通相似船的经验数值,得到该双体船在静水横摇方面优良性良,也体现了船型设计的合理性,为以后海上风电维护船的船型设计提供一些参考。     

多桨船附体阻力的预报方法

多桨船是舰船的必要船种,而“多桨船附体阻力预报方法”是多桨船实船快速性预报的基础。对现有附体阻力预报方法进行归纳,介绍了经验公式估算方法、船模试验估算方法和CFD数值计算方法的基本原理,讨论现有方法对于多桨船附体阻力预报的可行性,具有实际意义。     

罗源湾深水港址方案泥沙淤积问题探讨

根据现场实测资料 ,分析了罗源湾海区泥沙来源及运移特征 ;利用经验公式 ,计算了不同规划方案下港池和航道淤积强度和淤积量的变化及分布规律。     

水面船设备冲击响应的实验公式

基于实船、船模和浮动平台上设备的冲击响应测据,文章汇总出一个实用的实验公式。二种检验方式(F-分布和相关系数)的结果表明这个公式对于预报水面船设备的抗冲性能是非常可靠的。     

粘流下高速三体船的非线性横摇阻尼预报

分别应用二维强迫运动、二维衰减运动、三维强迫运动、三维衰减运动四种CFD数值方法预报比较分析了某高速三体船的横摇阻尼,其中三维方法考虑了航速对横摇阻尼的影响。同时与多种半经验公式方法和船模试验结果进行对比,结果表明,三维CFD方法与试验值较接近,可以有效考虑主侧体干扰、附体粘性等流体非线性因素影响,适用于高速三体船的横摇阻尼预报。常规单体船横摇阻尼半经验公式中除了参数适当(Bc=7.6%~8.4%)的临界阻尼公式外普遍不适合三体船型。     

双桨双舵船模系列斜拖试验研究

本文发表了5条双桨双舵船模的斜拖试验结果。船模系统地改变长宽比、长吃水比和肥满系数。试验分船体带螺旋桨、舵和不带桨、舵两种情况。试验时改变船模的航速、漂角、横倾角和舵角。详细测定了船体、螺旋桨和舵所受的水动力以及船体下沉、纵倾随航速和漂角的变化,确定了船体的水动力(和力矩)系数及船、桨、舵相互之间的流体动力干扰,分析了主尺度、船形系数、航速、横倾角与水动力系数的关系。     

超大型船舶靠离码头所需拖轮力的计算

在整理分析有关船模试验资料之后，提出了估算船舶横流阻力系数的近似公式，与实船试验结果比较，能较好地吻合。在此基础上，试算了超大型船靠离码头所需拖轮力的大小，并分析了风、浅水等对靠离力的影响，对操船人员安全、经济靠离码头有一定的参考意义。     

江海直达船艏部结构入水砰击试验

新一代江海直达船主要呈宽扁型且吃水较浅,由江入海航行时会发生船艏底部和外飘砰击,严重的砰击会造成船舶主动失速甚至结构损伤,影响船舶与人员安全。传统的理论和相关经验公式很难预报宽扁肥大的艏部结构的砰击载荷。相较于传统的简化模型试验方法,本文基于相似理论设计了与某新型江海直达船艏部结构相似的三维木质模型。采用落水试验的方法进行了一系列的不同落水高度及不同入水角度的入水砰击试验。研究江海直达船艏部结构所受砰击载荷特点,得到砰击压力峰值及其分布规律,同时发现了小角度入水情况下(入水攻角α5°)的空气垫效应,空气垫延缓并减小了砰击压力峰值。此外还回归了0°~15°入水攻角下的底部砰击压力预报公式,可供结构设计时参考砰击载荷的选取。     

悬移质含沙量垂线分布

根据尼古拉兹实验结果拟合得到一个新的掺混长度表达式。将新掺混长度表达式与对数流速梯度相结合,得到动量传递系数的表达式。在此基础上假定泥沙紊动扩散系数与对应的动量传递系数相等,进而得到新的含沙量垂线分布公式。该公式与Rouse公式、van Rijn公式以及张瑞瑾公式相比,精度十分近似,有效地解决了Rouse公式表层含沙量为零,van Rijn公式分段表述结构不统一,以及张瑞瑾公式结构过于复杂的缺陷。利用多个海域实测资料对其进行验证,验证结果表明,新的含沙量垂线分布公式能够较客观地反映含沙量垂线分布规律。     

整治建筑物周边局部冲刷速率研究方法初探

通过统计大量整治建筑物外局部冲刷实测数据,分析冲刷发展规律,并结合半经验冲刷公式,拟合出符合本区域特点的局部冲刷公式,供相关设计人员参考.