基于CFD的无轴喷水推进器水动力性能分析

喷水推进器以其优良的机动性、抗空化能力和低噪声等优点,在中、高速船艇上有着广泛应用。从弯道出流均匀度、流动分离情况、压力分布情况以及功率转化率等4个方面,对比无轴和有轴2种喷水推进器的进水流道水动力学性能。通过建立整个流场的三维模型,并借助CFD软件进行水动力学对比分析。结果显示,在外形尺寸和运行工况相同条件下,无轴喷水推进器的叶轮转矩较有轴喷水推进器小6.9%,而喷嘴出口流量前者比后者高出15.93%,表明无轴喷水推进器流动损失更小、效率更高。进一步改变无轴喷水推进器不同纵倾角进行对比,发现随着纵倾角的增加,喷口流量水平分量先增加后减小,在纵倾角为20°时达到峰值。     

冰撞载荷作用下船舶夹芯抗冲击舷侧结构设计

伴随着冰上丝绸之路口号的提出,也为开发北极航道带来了空前的机遇。而北极航区有大量的浮冰存在,船舶航行时难免会遇到船与冰碰撞的问题。在查阅相关文献和掌握理论知识的基础上,利用ANSYS/LS-DYNA建立船舶--浮冰碰撞模型,分别对不同船舶夹芯式舷侧结构与普通结构和浮冰碰撞的损伤情况进行数值模拟计算,根据对数据结果的比较分析选取出一种较优的抗冰载荷作用的结构形式。     

和型组合共振激励下深海SPAR平台运动稳定性分析

深海SPAR平台在环境载荷作用下的运动稳定性问题已经成为当前的研究热点。文章采用理论分析和数值模拟相结合的方式,在不考虑系泊张力影响并且满足组合共振条件情况下,探讨当波浪幅值达到一定程度时垂荡、纵摇响应的局部分岔现象。结果表明：在组合共振发生时,垂荡、纵摇响应均变得不稳定,而且纵摇响应幅值较大;垂荡固有频率与两倍的纵摇固有频率之间的偏差越大,激起纵摇分岔现象需要的波浪幅值越大;波浪频率在一定范围内的变化对a5曲线影响不大,但当波浪频率与垂荡和纵摇固有频率之和的偏差超过一定范围时组合共振现象会消失。     

三体船型阻力和运动性能分析

相对于传统船型,三体船型具有更优异的流体动力学特性,因此具有更高的航行速度和更小的航行阻力。目前三体船作为一种特种船舶,在军事领域、科研探测和竞技领域有较多的应用。本文介绍计算流体力学和有限元分析技术的基本理论,建立三体船和航行液体环境的有限元模型,分析有限元模型的网格收敛特性,定义三体船型阻力和运动性能分析所需的边界条件,并在STAR-CCM+软件中完成了三体船型的阻力和运动特性分析。     

某海流发电机叶片强度校核与优化方案研究

对海流发电机的叶片进行强度校核以及优化有助于提升海流发电机的工作效率。利用CFX对模型进行强度校核与流固耦合分析。通过分析,了解叶片的应力状况、压力分布以及叶片结构变形和等效应力分布,为叶片尺寸和主体结构的优化提供优化方向。最后得出海流发电机叶片的各项合理数值。     

悬浮隧道管体运动对锚索涡激振动的影响

根据锚索式悬浮隧道的运动特性,将锚索假设为两端铰接的非线性梁模型,在海流作用下,锚索会产生顺流向与横流向的涡激振动。当海流方向和管体轴向存在夹角时,管体运动可简化为作用在锚索上部端点的质点运动,并将质点运动沿锚索坐标系方向逐一分解。根据Hamilton原理建立锚索三向振动方程,并通过Galerkin方法和Runge-Kutta方法对该方程进行求解,选取典型悬浮隧道的结构进行数值分析。结果表明：当锚索上部端点的输入频率与锚索固有频率的比值为整数时,锚索会发生共振现象;如上部端点除锚索轴向方向外的某一方向质点运动与锚索振动方向一致,则锚索在该方向上的振动会出现显著变化,而对另一方向振动的影响较小;在多数情况下,锚索振动平衡位置的偏离与上部端点所输入的运动频率有紧密联系,但与幅值联系不大。