Estimation of the hydrodynamic coefficients of the complex-shaped autonomous underwater vehicle TUNA-SAND

Hydrodynamic coefficients strongly affect the dynamic performance of autonomous underwater vehicles (AUVs). Thus it is important to have the true values of the coefficients in order to simulate the AUV’s dynamic performance accurately. Although these coefficients can be predicted by many methods, most are only applicable for AUVs with streamlined shapes. Computational fluid dynamics (CFD) can be applied to estimate the hydrodynamic coefficients of AUVs with complex shapes. In this study, CFD was applied to estimate the hydrodynamic coefficients of the AUV TUNA-SAND (which stands for terrain-based underwater navigable AUV for seafloor and natural resources development), which has a complex block-like structure. First, the validity of the CFD simulation was verified by comparison with experimental results. Second, the relationships between hydrodynamic loads and motions for all six degrees of freedom were analyzed using the simulated results. Third, the importance of each hydrodynamic coefficient was investigated based on these relationships. There are 16 key damping coefficients that relate to viscosity and 12 key inertial coefficients that relate to the potential flow around TUNA-SAND. Finally, the values of all the key coefficients were obtained and verified by comparing the solutions of the simulated dynamics with the experimental results.     

基于Youngs法的液舱大幅晃荡数值模拟

液舱大幅晃荡一直是船舶水动力学研究的热点问题.文章采用Youngs法重构自由表面,给出了自由表面单元的速度边界条件,并且对液体晃荡中出现的流体翻卷、破碎后出现的流体波面的锋-锋相遇的情况进行了分析和讨论.数值模拟结果表明,Youngs法结合适当的自由表面条件,能够较好地模拟液舱内大幅晃荡中出现的翻卷和破碎的现象.     

加强流体力学技术研究 引领船舶海洋工程创新

指出了船舶流体力学技术(指船舶性能先进技术)在船舶和海洋工程开发设计中的重要作用和创新地位;阐述了其国外和国内发展概况.在此基础上,针对我国需求牵引与技术推动的实际情况,提出了近期我国船舶性能先进技术的发展重点,并对这些发展重点作了分析论证和内容分解,最终提出了若干保障性措施的建议.     

阻尼器参数的选取对斜拉桥抗震性能的影响

基于流体粘滞阻尼器自身的力学特性,分析了设置流体粘滞阻尼器对大跨度斜拉桥的减震效果,着重分析了阻尼器参数对减震效果的影响。结果表明,流体粘滞阻尼器能显著地减小梁端纵向位移及主塔塔底弯矩,减震效果取决于阻尼器参数的选取。     

平板驳辅助耙吸挖泥船对码头前沿浮泥施工工艺

针对马来西亚关丹新深水港疏浚工程抓斗船及泵吸船施工码头前沿狭窄水域浮泥施工效率低、施工工艺复杂的情况,提出采用平板驳辅助耙吸挖泥船施工工艺,通过将平板驳与耙吸船进行绑靠,使平板驳成为耙吸挖泥船与码头水工建筑物之间的缓冲。实践结果表明,该工艺有效规避了耙吸挖泥船近岸作业可能带来的碰撞风险,使耙吸挖泥船在码头前沿近距离施工成为可能,充分发挥了耙吸挖泥船大泥泵施工的优势,简化了施工工艺,大幅提高此类区域施工效率,可为类似工程提供借鉴。     

电流变液力发动机悬置动态特性研究分析

对电流变液力发动机悬置的结构及工作原理进行了描述,建立了该悬置的力学及数学模型,并利用ADAMS软件对其动态特性进行了仿真研究。通过试验测试了电流变液力悬置的动态特性,并将仿真结果与试验结果进行了比较分析。对比分析结果表明,仿真结果与试验结果比较吻合,从而验证了模型的实用性和可信性。     

客车供暖系统

介绍客车燃油液体加热器的特点、供暖量的计算及管路的连接方法。     

调速型液力偶合器勺管与旋转外壳不干涉优化设计

通过简化偶合器勺管与旋转外壳的位置关系,建立勺管与旋转外壳干涉的数学模型,建立优化目标函数和约束条件,编制优化程序及优化处理,将优化结果与实际产品的设计参数进行比较,并将优化结果进行三维建模．结果表明：优化结果正确,优化程序可以应用于系列偶合器优化,为设计提供最优化的设计参数．     

波浪与水囊潜堤相互作用的数值模拟

基于黏性流体力学理论构建波浪与水囊潜堤相互作用的计算流体力学数值模型.利用高阶差分方法求解纳维斯托克斯方程,采用有限元方法求解结构动力学方程,采用虚拟单元浸入边界法实现流体和固体求解器的高精度耦合求解.通过流体体积方法实现界面重构,与试验结果比较验证模型的有效性.对规则波与不同充盈水囊潜堤相互作用进行数值模拟,寻找合适...     

基于VOF方法的细线列阵稳定器近水面阻力计算

应用流体体积法（Volume of Fluid,VOF）模型跟踪稳定器近水面拖动时的自由液面的变化,利用计算流体动力学软件FLUENT对线列阵稳定器近水面的阻力性能进行数值模拟,分析研究了近水面兴波对其阻力性能的影响。分别计算了在不同水深的静水和有波浪载荷工况下近水面拖动时不同种类的线列阵稳定器的阻力大小,并将数值模拟的结果与水池实验结果进行对比。结果表明,稳定器在近水面无波和有波情况下的阻力大小均比深水域静水的阻力要大,而且在有波情况与相对浸深为0.3时的阻力性能基本相等。