带流水孔潜体流场数值模拟

本文通过求解RANS方程,结合PISO算法与k-ω湍流模型,数值模拟了带有两种不同形式流水孔(纵缝式与格栅式)潜体的内外流场.数值模拟给出了流水孔流场的精细结构,计算并分析了潜体各个壁面上阻力成分的大小与成因.计算得到的流水孔阻力增量与试验值吻合较好.对计算结果的分析表明:流水孔引起的阻力增量主要集中在导流板与流水孔壁上;内部空腔壁上的阻力值是可以忽略的小量;涡旋流动主要集中在导流板之间;流水孔阻力系数随雷诺数的增加而趋于一稳定值.计算结果表明,本文中使用的方法可用于模拟流水孔内外流场.     

列车制动与道床阻力对钢轨纵向力的影响分析

列车制动时在钢轨中的产生的纵向力将直接影响到无缝线路的稳定性。采用有限元单法和解释法从理论上对列车制动时在钢轨中引起的纵向力与道床阻力之间的关系进行了探讨,并用算例对这一问题进行了分析,得出。较大的道床纵向阻力可减少 车制动时引起的钢轨纵向位移和纵向力的结论。     

环形月池对海洋核能平台拖航阻力的影响

海洋核能平台2～3年需要拖航至港口进行换料,在其设计的初始阶段对平台拖航阻力的研究至关重要。考虑2种海洋核能平台概念,分析环形月池对平台拖航阻力的影响。采用STAR-CCM+软件对分离式海洋核能平台和一体式海洋核能平台在不同拖航速度时的拖航阻力进行计算。结果表明,随着拖航速度的增大,拖航阻力增加明显;月池的存在使平台周围流场趋于紊乱,导致核能平台拖航阻力增加;对月池增阻机理的分析可为核能平台的设计提供参考。     

LNG无码头浮式传输系统中转平台选型研究

液化天然气无码头浮式传输系统是一种浮式技术,可以在没有码头及栈桥的情况下,在运输船和海上或岸上码头之间安全高效地输送液化天然气。浮式传输系统主要由浮式中转平台和漂浮低温软管构成,中转平台在液化天然气传输作业中起传输中转作用,需要具有灵活转移、满足良好水动力性能的特点,从而能抵抗海上风、浪、流等荷载的作用。关于小型浮式中转平台的选型设计与型式研究目前并不多,文章针对四种不同型式的平台在用钢量、初稳性、拖航阻力以及水动力特性等方面进行了计算和对比研究,发现双下浮体四立柱式半潜平台在初稳性、拖航阻力和用钢量等方面有明显的优势,而且其垂荡、纵摇和横摇的固有周期在一定程度上远离沿海常见波浪周期范围,平台在三个方向受到波浪激振力相对较小,从而可以作为一种平台设计方案。通过四种不同形式平台的研究,可以为浮式中转平台的选型设计与分析提供参考。     

摇摆周期对板式换热通道内汽-液两相流阻力影响研究

板式换热设备越来越广泛应用于船舶换热系统,其内部结构为窄矩形通道,高功率换热条件下,可能形成汽-液两相流,汽-液两相流的阻力特性影响着换热性能。因此,在海洋摇摆条件下,竖直窄矩形通道内汽-液两相流阻力特性研究成为船舶换热方面一个研究热点。实验结果表明,摇摆角度等其他因素不变,阶段性增加摇摆周期,试验段总压力减小,压差变化频率减小,周期性明显增加。通过理论分析,摇摆周期增加,摩擦压降频率和幅值不变;重位压降变化频率减小,幅值不变;附加压降变化频率减小,幅值减小。造成总压降幅值逐渐减小,变化频率逐渐较小,周期性越来越明显。     

基于STAR-CCM+的潜艇无动力低速下潜受力仿真

本文以SUBOFF AFF-8全附体潜艇模型为研究对象,对微型潜艇在执行特种任务时以3种速度、8种纵倾角姿态的组合做下潜运动的受力进行仿真。通过改变不同来流速度以模拟潜艇在不同速度下的稳态下潜,得到潜艇8种姿态下以不同速度的阻力和纵倾力矩,从而给潜艇下潜时调节首、尾压载保持受力平衡提供依据;同时进行潜艇在水下直航状态的垂向力系数和纵倾力矩系数仿真验证,结果与试验值对比误差较小。     

弹簧阻力对高倍率制动单元制动力影响研究

通过对高倍率制动单元制动力影响因素进行分析研究,重点分析了偏心轴增力型制动单元倍率随产品位置状态变化的影响,以及制动过程弹簧阻力对制动力变化的影响,从而提出了高制动倍率制动单元制动力理论计算优化方法,并提出了优化制动力线性输出特性的方法,对高倍率制动单元制动力计算及特性优化有一定参考价值。     

离岸养殖装备网衣周围流场特性研究

为分析离岸养殖环境中网箱网衣在不均匀流速及不同流向下的水动力响应,采用多孔介质模型模拟网衣,针对完全对称方型网箱网衣,分析不均匀流速下网衣阻力及流场特性;针对非完全对称钻石型网箱网衣,在不均匀流速和不同流向下考察流场分布和阻力变化。结果显示,采用均匀流速进行模拟会使计算结果过于保守,流速随深度指数变化时的网衣阻力最大,它与线性变化时的网衣阻力差距小于20%;在90°～120°的流向下,网衣所受的总阻力较小,且流场衰减区域较小。研究可为钻石型网箱在实际海域中安置和方位的选择提供参考。     

可移式水下储供油装置水力特性研究

可移动式水下储供油装置是一种全新的海上储供油设备,具有加油、运油、储油、供油、可机动转移等多重功能,适合平战结合,充分发挥作用。本文建立了基于RNGk-ε湍流模式的水下储供油装置水力特性CFD理论模型,并以非平衡壁面函数法耦合壁面条件,通过FVM求解理论模型。计算中压力和速度的耦合采用SIMPLE算法,并对压力方程采用PRESTO!格式求解。计算结果和实验结果的对比表明,所建立的理论模型在计算水下航行器的水力特性时有良好的精度。本文对9 m×20 m×60 m典型结构外形的水下储供油装置主体系统的CFD计算为系统外形的选取、总阻力的确定、拖航系统的配置等工作提供了直接的依据。     

基于CFD的两栖车辆阻力和浮态数值模拟

运用fluent软件,基于计算流体力学(CFD)理论知识,对两栖车辆水上行驶阻力和行驶浮态进行了数值模拟。重点介绍了混合网格的划分方法,对模拟结果和实验结果进行了对比分析。模拟结果和实验结果基本吻合,从而论证了用数值模拟方法对两栖车辆的水上性能模拟研究的可行性。