船模阻力评估模块开发

依托数值水池创新专项,文章借助商业软件STARCCM+方便的可视化界面以及工程应用的经验,探索出了一套船舶阻力计算策略,然后通过策略移植和转化,开发出了基于Open FOAM的船模阻力评估模块。为了达到工业化应用的要求,在开发船模阻力评估模块时不仅力求精确性而且还要兼顾鲁棒性。最后在12艘不同类型单桨商船25个工况点的测试计算中,所有样本点的计算精度都达到了3%以内,船模阻力评估模块的工程实用性得到了验证。     

某散货船整流导管节能机理数值分析

为研究整流导管(Flow Straightening Duct,FSD)对船舶水动力性能的影响,分析其节能机理,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术,对某散货船加装整流导管前后的水动力性能变化进行数值分析。在计算时考虑螺旋桨的真实几何形状,采用滑移网格方法对船、桨、舵和节能附体相互干扰问题进行数值求解,评估整流导管的节能效果,将计算结果与模型试验结果相对比进行对标验证,研究整流导管对船舶阻力、流场和自航因数的影响,结合微观流场分析导管的节能原理。研究结果表明:采用的整流导管能效分析方法能有效预测导管的节能效果,基于流场分析总结整流导管的节能原理,对船舶节能附体设计有一定的指导作用,可应用于整流导管能效评估和优化设计中。     

2万载重吨江海直达散货船节能装置开发（英文）

A reduction of fuel consumption and an increase in efficiency are currently required for river–sea bulk carriers. Pre-swirl and ducted stators are widely used devices in the industry and efficiency gains can be obtained for single-screw and twin-screw vessels. Based on the hydrodynamic characteristics of the 20,000 DWT river–sea bulk carrier, in this study, we proposed,designed, and tested a series of pre-swirl energy-saving devices(ESDs). The experimental results demonstrate that the proposed ESDs improved the propulsive efficiency and reduced the delivered power. The results confirm the success of our ESD for the20,000 DWT river–sea bulk carrier. We validated the role of Reynolds-averaged Navier–Stokes(RANS) computational fluid dynamics(CFD) in the twin-skeg river–sea vessel ESD design and found the circumferential arrangement and number of stators to be important factors in the design process.     

某深邃泵房结构振动有限元数值分析

以武汉市某污水处理厂深邃泵房为研究对象,基于ANSYS有限元数值分析软件,建立几何模型及材料模型,选用合适的泵房约束,并进行网格划分,对其楼层结构进行模态分析,计算出其固有频率和振型,根据计算结果提供相应的修改建议,并对改进后的深邃泵房结构进行模态分析.结果 显示,改进后的泵房振动频率远离水泵主频,不易产生共振.     

高速双体客船的实尺度数值分析及验证

为了研究高速双体船实船数值模拟的可行性,以某高速双体客船为例,利用商业软件STAR-CCM+生成重叠网格和六自由度模型（DFBI）,进行相关设置后开展实尺度的数值模拟计算。对比模型试验预报和实船试航试验修正后的结果表明,实尺度数值模拟的预报结果精度较高,可用于工程计算。     

时间步长和无量纲壁面距离y+对实尺度船舶数值模拟的影响

为分析时间步长和无量纲壁面距离y⁺对实尺度船舶数值模拟结果的影响,以某23万载重吨散货船为例,以雷诺平均纳维-斯托克斯方程和连续方程为控制方程,采用有限体积法进行空间离散,通过控制时间步长和无量纲壁面距离y⁺的变化对该船开展实尺度阻力数值模拟研究。数值模拟结果表明,时间步长和y⁺对实尺度船舶数值模拟计算结果有很大影响,在一定范围内合理地设置这2个参数能提高实尺度船舶数值模拟的精度,研究成果可供同类型船舶的实尺度船舶快速性数值模拟参考。     

平面KT型圆钢管搭接节点有限元参数分析与承载力公式研究

采用有限元软件,合理选用边界条件、加载方式、单元形状与类型、材料以及几何非线性等建立有限元模型,以试验结果[1]为基础,验证了模型的可靠性。参数化分析结果表明,被搭接支管受压时,其隐蔽部分是否焊接对节点承载力影响不大,被搭接支管受拉时,隐蔽部分是否焊接对节点承载力有较大影响。几何参数β(支管主管直径比)、γ(主管径厚比)对平面KT型圆钢管搭接节点承载力有显著影响,且β、γ两者对节点承载力也相互影响。γ较小时,τ对节点承载力有显著影响,γ较大时,τ对节点承载力影响不大。搭接率Ov对节点承载力影响不显著。利用多元线性回归分析技术,对有限元参数化分析结果进行回归分析,得到平面KT型圆钢管搭接节点承载力参数公式,最后,从适用性、安全性、连续性等方面验证了参数公式的可靠性。     

高速机舷侧排气系统的应用设计

舷侧排气是一种适应于小型船舶,且由于甲板上空间布置紧张而无法安装排气管情况下使用的排气系统布局。具有较高的灵活性、美观性和隐蔽性。该排气方式的设计涉及许多方面因素。文章从排气管的布置以及背压方面,对该排气方式进行模拟,并对初步设计提出了建议。