三体组合式FLiDAR浮标概念设计及幅频运动特性研究

海上激光雷达测风浮标系统在使用的灵活性、测风能力和成本等方面,相对于海上测风塔具有绝对优势,能够更好地满足海上风剖面测量的发展需求。针对浮动式激光雷达测风浮标(FLiDAR Buoy)系统的研发,提出新型三体组合式激光雷达测风浮标体的概念设计,并研究了其幅频运动特性。考虑测风浮标的稳性、运动响应和设备搭载的要求,对浮标体的结构及技术性能进行概念设计,并对主要搭载设备进行布置;在风浪联合作用下,对浮标体的完整稳性进行计算和分析,依据规则对其稳性衡准数K进行校核;忽略浮标体甲板以上的结构建立水动力模型,采用三维势流理论和Morison公式,计算分析浮标体的幅频运动响应特性,重点研究了浪向、水深和单体间距对浮标体RAOs的影响。结果表明,新型的浮标体设计较为合理,幅频运动性能良好,满足稳性的要求,浪向和单体间距对其RAOs影响较大,水深变化对其影响较小。     

Spar基础浮式风机系泊系统全耦合分析

本文以OC3 Hywind Spar基础浮式风机为研究对象,采用先进的空气动力-水动力耦合时域分析方法,针对其在中国南海某海域风浪流共同作用下,系泊系统、浮式基础运动以及风机与塔桶载荷响应进行分析。对比了定常风与湍流风模型对浮式风机系泊系统、整体运动响应以及风机载荷的影响。计算结果表明：相比于湍流风,采用定常风进行浮式风机系泊系统分析将得到偏于危险的结果,同时浮式风机运动响应与风机载荷结果偏小。本文建议在系泊系统初始设计阶段采用定常风方法进行设计,在系泊分析阶段采用湍流风进行分析,以保证浮式风机长期服役安全。     

肘板对肋骨侧向稳定性的影响

通过研究在环肋圆柱壳的肋骨周向均匀布置肘板,得到肘板能有效限制肋骨的侧向变形,改善肋骨的侧向稳定性,提高肋骨的临界失稳压力,通过对比分析半肋距肘板和整肋距肘板,得到整肋距肘板对肋骨的侧向约束效果更明显,更有利于提高肋骨的侧向稳定性,最后得出整肋距肘板能有效提高肋骨的侧向稳定性和圆柱壳的整体稳定性。     

侧向风下航母甲板风涡流场的模拟研究

采用低马赫数假设下的气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究在侧向来风条件下,航母甲板风涡流场的特点。在侧向来风时,航母前部甲板上方压强时均值、变化幅度与周期差异不大;后部甲板上方压强时均值较前半部分略有增加,变化幅度和周期均有所增大。     

侧向推进器的静音设计及试验验证

针对侧向推进器降噪需求,采用双层隧道结构、弹性缓冲连接、加装吸音材料等技术,设计了一款静音侧推器;制作了原始样机及静音设计样机,进行了振动和噪声对比试验研究。结果表明:原始样机在低转速时电机是主要噪声源,高转速时螺旋桨和齿轮箱是主要噪声源;采用静音设计的侧向推进器振动和噪声均明显改善,平均噪声降低6.7 d B,静音设计侧向推进器高转速下主要噪声源为驱动电机。     

磁悬浮列车横风稳定性的数值分析

利用二维定常不可压缩Navier-Stokes方程、K-E两方程紊流模型,采用有限体积法分析计算了不同车轨结构的磁浮列车横风稳定性,并与轮轨型列车的横风稳定性作了比较。数值分析结果表明,在横向风的作用下,轮轨型列车的横向稳定性优于磁浮列车,而吸力型磁浮列车的横向稳定性又优于U型线路斥力型磁浮列车。     

海上风电机组技术最新动向

早在上世纪80至90年代,欧洲就开始了大范围的海上风能资源评估及相关技术研究。世界海上风电发展历程主要分为三个阶段:第一个阶段是从1990年到2000年,海上风电处于小规模研究和开发阶段;第二个阶段是从2000年至2008年,海上风电进入大规模商业化开发阶段;第三个阶段是2008年至今,全球风电产业掀起了新一轮的"下海"热潮。2009年世界海上风电新增装机容量达689MW,同比增幅超过100%;世界海上风电累计装机容量达2110MW,较2008年增长48.5%,占到全球风电总装机量的1.2%。此外,据欧洲风能协会预测,到2030年,海上风电装机量约占世界风电总装机量的比例将提高至40%。由此可见,海上风电已经进入新一轮的发展高潮。     

幅流风机对地铁列车车厢内风环境与乘客舒适度的影响

以地铁列车车厢内空气流速为主要研究对象,对多条线路不同车型的车厢内风速进行实车测试,同时对车厢内乘客进行舒适度调查,分析了地铁列车车厢内环境现状。基于实测及调查结果,采用计算流体力学法,建立地铁列车B型车满载车厢模型,分别对未加载幅流风机且空调送风温度20℃、加载幅流风机且空调送风温度20℃、加载幅流风机且空调送风温度22℃等3个工况的客室流场进行模拟,研究幅流风机对车厢内环境与乘客舒适度的影响。研究结果表明:加载幅流风机能改善车厢内气流组织,提高流场均匀度,从而大大提高车内乘客的舒适性。     

单线铁路运营隧道内燃机车废气机械通风效果的卫生学评价方法

一座单线内燃机车牵引运营隧道是否需要进行机械通风;机械通风效果如何评价;风机最佳启动时间和通风时间的长短如何确定是运营隧道机械通风效果的卫生学评价要解决的问题。本文参照TB1912—87《铁路运营隧道空气中内燃机车废气容许浓度》标准,阐明不同隧道污染水平调查如何选择采样点;如何采样并对测定结果进行评价以确定通风程序。     

船舶所受风荷载国内外规范对比分析

船舶系缆力是码头结构设计和系船柱选型的重要条件,风、流、浪为船舶系缆力主要控制因素。针对国内外码头设计规范中船舶系缆力的计算方法差异,选取了码头结构设计常用的国内外规范（中国JTS规范、西班牙ROM规范、OCIMF指南、英国BS 6349规范）对船舶所受风荷载的计算公式进行对比分析,并结合工程实例对不同风向角下的风荷载进行了计算。结果表明：1）不同规范在船舶适应范围、风速选取、船舶受风面积、风压修正系数方面存在明显差异。2）ROM计算得出的30万吨级油船的风荷载最大,JTS计算结果最小。