多相流作用下船舶前缘引流减阻物理控制方法

在多相流的影响作用下,为了降低船舶航行所受的阻力,针对低速船舶在其前缘开孔引流探索减阻效果并设计物理控制方法。首先对船舶航行环境中的多相流形态和作用效果进行检测,从动力和阻力2个方面对船舶的受力情况进行分析,根据检测结果和受力分析结果,搭建前缘引流物理模型和控制方程实现船舶减阻控制。经过对比实验得出结论:与传统的控制方法相比,在船舶前缘引流减阻物理控制方法的控制下,总耗油量节省了14.9 url,且减阻率提升了6.2%。     

柔性表皮减阻性能试验和减阻机理探索

对以中国化工新材料总公司海洋化工研究院为主开发的聚脲类等柔性表皮试样在循环水槽中进行阻力测试,并据此修改配料,最后得到的试样能减阻13～15%.本文也从数学上对柔性表皮具有减阻功能的机理进行了推证.     

船舶吃水对微气泡减阻影响的水池试验研究

针对大比尺平底型船模,分别在船模底部的首、中部安装多孔硅材料板以生成微气泡,在大型拖曳水池中进行了不同拖曳速度、不同喷气量下,吃水对减阻率影响的对比性试验.试验结果表明,仅在首部喷气以及首、中部等量同时喷气且Fr≤0.646时,浅吃水时的减阻效果好.Fr＜0.646时,浅吃水下纵倾角较深吃水明显减小;Fr＞0.646时,浅吃水下纵倾角增幅较深吃水大.试验结果为实船应用提供了有用的依据.     

基于大涡模拟的槽道微气泡减阻数值模拟

以大涡模拟和mixture两相流模型计算微气泡对湍流边界层的影响,以达到减小湍流边界层阻力的目的.数值模拟中,在同一水流速度和不同气泡喷射速度下,阻力随着气泡的喷射速度的增加而得到很大的减小,但当气泡量达到饱和时,减阻效果下降.数值模拟结果表明,在湍流边界层中注入微气泡是一种有效的减阻方式.     

超大断面矩形顶管减阻技术在郑州市下穿中州大道隧道工程中的应用

郑州市下穿中州大道隧道工程采用矩形顶管法进行施工,顶管段具有断面超大、覆土浅、间距小、推进距离长、未采用中继间等特点,顶管推进推力大。为有效控制顶管推力,研究了注浆孔布置、触变泥浆配制、注浆管路优化设计和管节表面涂蜡等顶管减阻技术。结果表明,本工程采用的减阻技术效果良好。     

基于CFD的V型肋条最优夹角设计方法研究(英文)

文章采用CFD的方法对V型肋条的减阻特性进行数值仿真研究,仿真过程中,计算域内控制方程为雷诺平均N-S方程,湍流模型为RNGk-ε湍流模型。利用优化框架iSIGHT集成CFD分析工具FLUENT,探索了一种基于CFD的V型肋条最优夹角设计方法,并将优化得到的设计方案与初始设计方案进行了分析和对比。分析比较的结果表明:优化设计后,V型肋条表面阻力减小,相对减阻量达到5.5%,减阻效果相对初始值有了很大改善,为V型肋条夹角的设计优化问题提供了一个新的方法。     

前缘引流对船舶阻力及伴流分布的影响

针对一双艉无球艏的中速船,采用SIMPLEIC算法和SSTk-ω湍流模型对原型和开孔引流模型进行数值模拟计算,探讨不同开孔形状、开孔尺寸和出流位置对船舶艉部流场特性和阻力的影响规律。计算结果表明：开孔引流在本船上未能实现有效减阻,但不同开孔参数下阻力变化规律明显;引流对船舶艉部流场分布影响显著,改善了艉轴处伴流场分布,对提高螺旋桨推进效率有益。     

含微气泡二相湍流边界层减阻理论计算

利用边界层中注入微气泡降低固体壁面摩擦阻力的方法是一项有实用价值且有待进一步研究的减阻技术.本文以含有微气泡的湍流边界层为研究对象,以气液二相流理论为基础,建立了二相湍流边界层控制方程,在对控制方程进行详细讨论的基础上,利用差分网格法进行了求解,计算结果表明微气泡具有明显的减阻效果.最后对影响减阻效果的因素进行了分析,并指出了今后的研究方向.     

重质油管道输送减阻技术的试验研究

分析了我国输油管道的特点及减阻技术的应用现状，并以辽河油田重稠油的着重阻输送问题为例，采用ＲＶ２旋转粘度计测定与室内模拟环道减阻试验相结合的研究方法，对若干种国产减阻剂进行了筛选和评价。     

气泡减阻数值模拟

使用CFD商业软件FLUENT对气泡船进行流场数值模拟,得到不同航速、不同喷气量下的船底表面压力分布、气泡浓度分布、摩擦阻力系数等流场信息,并计算出与第八届ITTC平板公式计算结果相比较的摩擦阻力减阻率,获得与与美国学者Madavan等人的平板试验结果吻合较好的结论。结果表明FLUENT软件能较准确的预报气泡船粘性阻力系数、气泡浓度分布等气泡减阻实验研究所关心的流场信息。