興波
- CFD數(shù)值分析三體船片體位置對(duì)阻力及興波干擾影響
勢(shì)。在高速船中，興波阻力占靜水阻力的一大部分。對(duì)于三體船興波阻力，三體船主體兩側(cè)的片體布局是關(guān)鍵?，F(xiàn)今對(duì)三體船靜水阻力的研究方法主要為試驗(yàn)?zāi)Ｐ头椒ê蛿?shù)值模擬分析方法。在試驗(yàn)研究方面，吳廣懷等[1]進(jìn)行了三類模型試驗(yàn)得出片體的橫向與縱向距離能顯著改變興波阻力，甚至能決定三體船的最大航速。周廣利[2]從事了大量試驗(yàn)得到剩余阻力系數(shù)走勢(shì)不僅和側(cè)體位置有關(guān)，而且還與航速密切相關(guān)。酈云和盧曉平[3]運(yùn)用主片體均為Wigley船型的三體船進(jìn)行了多種片體布局的船模試驗(yàn)，
海洋工程 2022年6期2022-12-15
- 深水密度層航行潛艇興波尾跡分析
層流體中交界面處興波尾跡，可為水下潛艇非聲探測(cè)及運(yùn)動(dòng)反演提供重要的參考[2]，具有十分重要的意義。自19世紀(jì)末Kelvin提出“Kelvin”船行波以來(lái)，航行體自由面興波問(wèn)題一直是水動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的經(jīng)典問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外對(duì)于靜水面上興波尾跡的研究已經(jīng)較為完善[3-5]。近年來(lái)以此為基礎(chǔ)，運(yùn)動(dòng)物體在分層流體中激發(fā)內(nèi)波的現(xiàn)象已成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。內(nèi)波常被分為兩類，一是體積效應(yīng)內(nèi)波(即Lee波[6])，另一類是湍流尾跡效應(yīng)內(nèi)波[7]。對(duì)于體積效應(yīng)內(nèi)波，Long等[8-
哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年1期2022-12-13
- 潛浮式無(wú)人船多工況阻力試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究
，大大減小船體的興波阻力[3]，避免了波浪對(duì)主船體砰擊造成的船體結(jié)構(gòu)損傷等問(wèn)題。文獻(xiàn)[4]提出了一種主船體加翼型浮箱的半潛式無(wú)人航行器設(shè)計(jì)，并通過(guò)CFD 方法進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了船型優(yōu)化的問(wèn)題。該半潛式無(wú)人航行器翼型浮箱頂部露出水面，安裝通訊導(dǎo)航設(shè)備，并為船體提供儲(chǔ)備浮力和恢復(fù)力矩。潛浮式無(wú)人船是基于半潛式無(wú)人航行器的原理開(kāi)發(fā)的一種高性能新概念船型，具有跨潛深航行的能力[5]。在水面低速航行時(shí)，能減少水下航行時(shí)大濕表面積引起的較大的摩擦阻力；當(dāng)海況惡劣時(shí)
船舶力學(xué) 2022年11期2022-12-01
- 基于樣本船的興波阻力智能預(yù)報(bào)方法
重要。目前以減小興波阻力性能為優(yōu)化目標(biāo)的船型設(shè)計(jì)問(wèn)題較多，而船體曲面變形技術(shù)和興波阻力預(yù)報(bào)技術(shù)為近似模型訓(xùn)練提供樣本數(shù)據(jù)，隨著計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，構(gòu)建基于樣本船型的興波阻力高精度近似計(jì)算模型來(lái)解決優(yōu)化過(guò)程中的海量計(jì)算具有重要研究意義。船體曲面變形技術(shù)需要解決的是如何以較少的設(shè)計(jì)變量對(duì)船體曲面進(jìn)行變換，本文根據(jù)自主開(kāi)發(fā)的NURBS技術(shù)[1]，采用改進(jìn)平移法和自由變形技術(shù)對(duì)船體曲面進(jìn)行修改生成海量的船型樣本方案。船體興波阻力快速預(yù)報(bào)可以通過(guò)求解定常
船舶力學(xué) 2022年8期2022-08-17
- 船體興波阻力快速預(yù)報(bào)方法研究
150001船體興波阻力快速預(yù)報(bào)是船型優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，它可以通過(guò)求解定常興波問(wèn)題得到。現(xiàn)在主流的船舶興波阻力預(yù)報(bào)的理論方法有基于勢(shì)流理論的Rankine源面元法（Dawson法）、Neumann-Michell （NM）理論[1-4]和考慮黏性的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamics,CFD)技術(shù)。CFD方法由于求解Navier-Stokes方程需要數(shù)小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間，其適用于評(píng)估設(shè)計(jì)，很難滿足船型優(yōu)化高效的
應(yīng)用科技 2022年3期2022-07-06
- 分層流中潛艇加減速對(duì)尾跡特征特性的影響
航行誘發(fā)的水動(dòng)力興波與海表波相互作用，在未來(lái)的潛艇非聲學(xué)探測(cè)領(lǐng)域有重要的學(xué)術(shù)與工程研究意義。目前關(guān)于潛艇尾跡特性的理論、數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究，幾乎均假設(shè)潛艇作勻速定深航行運(yùn)動(dòng)，對(duì)非定常與潛艇機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方面的研究極少。本文將運(yùn)用CFD 技術(shù)，對(duì)強(qiáng)分層海洋環(huán)境下潛艇非定常機(jī)動(dòng)模式對(duì)海表及內(nèi)部流場(chǎng)的影響進(jìn)行定量分析，研究潛艇運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及加速度大小對(duì)其隱身性能的影響，為潛艇非聲學(xué)探測(cè)技術(shù)以及潛艇運(yùn)動(dòng)狀態(tài)推演提供相關(guān)理論依據(jù)。1 理論模型針對(duì)不同時(shí)刻、不同空間上的各物理量
中國(guó)艦船研究 2022年3期2022-07-05
- 高速船舶減阻水翼附體數(shù)值計(jì)算分析
要包括摩擦阻力、興波阻力和黏壓阻力3 類，而高速船舶的興波阻力占總阻力的百分比可達(dá)50%以上。因此，對(duì)高速船舶而言，降低其航行阻力的重點(diǎn)在于減小興波阻力。減小興波阻力的主要技術(shù)有船型優(yōu)化技術(shù)、球鼻艏技術(shù)和消波水翼技術(shù)等。在船型優(yōu)化方面，錢建魁等[1]基于iSight 多學(xué)科優(yōu)化平臺(tái)建立了一套基于CFD 的船型優(yōu)化系統(tǒng)，并對(duì)某一母型船進(jìn)行了船型優(yōu)化，結(jié)果顯示所得優(yōu)化船型的興波阻力下降了5.97%，總阻力減小了9.42%；劉鑫旺等[2]基于自主開(kāi)發(fā)的船型優(yōu)化設(shè)
中國(guó)艦船研究 2022年3期2022-07-05
- 基于CFD 的帶附體KCS 船在波浪中的阻力及縱搖優(yōu)化
體在高雷諾數(shù)下的興波狀況，降低了船體艏部興波高度，進(jìn)而通過(guò)減小船體興波阻力降低了船體總阻力，且降幅達(dá)8%。Wang 等[7]運(yùn)用CFD 方法對(duì)不同工況下在船體艉部添加艉部襟翼的雙體船的阻力、縱搖及垂蕩進(jìn)行了計(jì)算，最終雙體船在添加艉部襟翼后其阻力、縱搖及垂蕩均得到了一定程度的優(yōu)化。對(duì)于存在多種附體的自主式水下航行器（AUV），附體的排布位置將會(huì)對(duì)其航行性能產(chǎn)生巨大影響，為此，Wang 等[8]通過(guò)改變AUV 附體的排布位置，完成了AUV 的水動(dòng)力性能優(yōu)化。陸
中國(guó)艦船研究 2022年2期2022-04-26
- 基于Friendship的高速客船特征參數(shù)靈敏度分析
流體計(jì)算軟件進(jìn)行興波阻力的計(jì)算，將結(jié)果與船模試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證計(jì)算的可靠性。對(duì)所建的高速客船模型，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)選取艏部特征參數(shù)及其變化范圍，然后通過(guò)Sobol算法使變量在設(shè)計(jì)空間生成均勻的設(shè)計(jì)方案，并利用SHIPFLOW對(duì)所生成的若干個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行興波阻力計(jì)算，最后對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，從而得出各特征參數(shù)的靈敏度大小。1 船體型線全參數(shù)化建模和模型網(wǎng)格劃分應(yīng)用Friendship軟件完成某高速客船全參數(shù)化建模，應(yīng)用SHIPFLOW軟件中自帶網(wǎng)格劃分功能
造船技術(shù) 2022年1期2022-03-08
- 基于徑向基函數(shù)的雙體風(fēng)電運(yùn)維船型線和片體間距優(yōu)化
首靠泊方便、船體興波阻力和形狀阻力相對(duì)較小、抗風(fēng)能力相對(duì)較強(qiáng)，能夠使維護(hù)工作在海上風(fēng)電場(chǎng)中正常運(yùn)行。但同時(shí)也面臨一些問(wèn)題，海上風(fēng)電場(chǎng)主要集中在沿海，運(yùn)維船應(yīng)具有優(yōu)良的航行性能，尤其是對(duì)快速性往往有較高的要求。因此，針對(duì)雙體船進(jìn)行型線優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善其阻力性能，對(duì)其進(jìn)行操縱性計(jì)算分析具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值[2]。雙體船阻力性能方面的研究有：汪誠(chéng)儀[3]對(duì)具有不同排水量長(zhǎng)度系數(shù)和片體間距比的高速雙體船模型進(jìn)行阻力試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于給定的高速雙體船，當(dāng)弗勞德數(shù)Fr超過(guò)
中國(guó)海洋平臺(tái) 2022年1期2022-03-08
- 基于CFD的三體船側(cè)體布局優(yōu)化
主體與側(cè)體之間的興波干擾復(fù)雜，對(duì)總阻力有較大的影響。如果側(cè)體相對(duì)于主體的橫向位置和縱向位置布置得當(dāng)，有可能大幅減小興波阻力，進(jìn)而減小總阻力。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)三體船側(cè)體布局優(yōu)化的研究、模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬大多采用枚舉法。枚舉法雖可得到不同側(cè)體布局下阻力性能的變化規(guī)律，但無(wú)法確定某航速下最優(yōu)的側(cè)體布局。PALMER等[1]結(jié)合一種改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法對(duì)三體船側(cè)體位置進(jìn)行優(yōu)化，探討阻力最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的側(cè)體位置。MYNARD[2]采用三維 Rankine 源面元法系統(tǒng)地
造船技術(shù) 2021年5期2021-10-28
- 深水密度層航行潛艇興波阻力的影響分析
的能量以潛艇遭受興波阻力的形式展示出來(lái)。興波阻力為剩余阻力的主要成分，而快速性是潛艇設(shè)計(jì)、航行過(guò)程中著重需要考慮的性能。故研究潛艇在密度分層流這一特殊海況下航行時(shí)的受力特性具有十分重要的意義。針對(duì)密度分層流中航行體的受力特性，各國(guó)學(xué)者進(jìn)行了大量研究。Ekman[2]研究了由密度分層造成的“死水”現(xiàn)象，該現(xiàn)象在Grue[3]的研究中得到了進(jìn)一步證實(shí)。此外，Hudimac等[4]建立了用于求解薄船表面波及內(nèi)波興波阻力的公式。Motygin[5]基于勢(shì)流理論探討
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年9期2021-10-13
- 密度分層流中淺航艇興波尾跡分析
國(guó)內(nèi)外對(duì)自由液面興波尾跡的研究已較為完善[2-7]，但對(duì)水下潛艇運(yùn)動(dòng)引起的水力特征尾跡，尤其是對(duì)密度分層流中興波尾跡特征的研究尚不充分。針對(duì)運(yùn)動(dòng)物體在均勻流及分層流體中激發(fā)尾跡的現(xiàn)象，理論方面，Maxworthy[8]和Lee等[9]對(duì)內(nèi)波生成機(jī)理進(jìn)行了研究；Hudimac等[10]研究了無(wú)限水深密度分層流中以固定速度及深度航行的簡(jiǎn)單源模型。 Yeung[11]通過(guò)求解Green函數(shù)，討論了運(yùn)動(dòng)潛體產(chǎn)生的表面波模式及內(nèi)波模式。 數(shù)值方面，Gou[12]等采
哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年7期2021-06-15
- 基于質(zhì)量源法的全墊升氣墊船興波模擬研究
力絕大部分來(lái)自于興波阻力，探究氣墊面興波的實(shí)質(zhì)及與一般排水型船舶的異同，厘清其與航速、主尺度、氣墊壓力、噴氣流量等參數(shù)之間的關(guān)系，建立求解興波阻力的方法，對(duì)于氣墊船快速性優(yōu)化、及后續(xù)圍裙動(dòng)力學(xué)和氣墊空氣動(dòng)力學(xué)[2]的研究具有重要意義。研究氣墊船興波問(wèn)題的方法主要有3大類：模型試驗(yàn)、理論方法及數(shù)值方法[3]。Newman等[4]提出了氣墊做勻速直線運(yùn)動(dòng)的興波阻力計(jì)算方法，將氣墊簡(jiǎn)化為一個(gè)作用在水面上的壓力面，面上壓力分布均勻，并給出了相應(yīng)工況下的興波阻力系數(shù)
哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2021年2期2021-03-16
- 附體對(duì)分層流中潛艇水動(dòng)力特性的影響
究[2-4]。在興波尾跡研究方面，Yeung等[5]通過(guò)求解Green函數(shù)，探討了運(yùn)動(dòng)潛體產(chǎn)生的表面波模式及內(nèi)波模式對(duì)自由液面和界面處興波的影響；趙先奇等[6]對(duì)細(xì)長(zhǎng)體在三層流體中運(yùn)動(dòng)生成內(nèi)波的問(wèn)題進(jìn)行了模型實(shí)驗(yàn)研究；Chang等[7]研究了雙層流中航行潛艇的尾跡特性；Chomaz等[8]研究了分層流體中球體的近場(chǎng)尾流情況。在分層流中物體受力研究方面，Motygin等[9]基于勢(shì)流理論探討了二維物體分別在上層、下層流體中運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的波浪阻力公式；Grue[
兵工學(xué)報(bào) 2021年1期2021-03-16
- 超大型雙艉鰭集裝箱船球艏參數(shù)化設(shè)計(jì)
減小艉部的黏壓和興波阻力，提高螺旋槳盤面處的伴流，因此對(duì)集裝箱船采用雙艉鰭船型設(shè)計(jì)，以滿足上述要求。在傳統(tǒng)的船舶型線優(yōu)化中，通常采用母型船變換等方法，通過(guò)分站式的剖面型線表達(dá)船體型線。這種優(yōu)化方法無(wú)法直接反映船舶的特征參數(shù)和特征線。在參數(shù)化優(yōu)化方法中，參數(shù)化模型以特征參數(shù)和特征線為基礎(chǔ)，能實(shí)現(xiàn)船型的快速生成和修改（見(jiàn)圖1）。特征參數(shù)和特征線的選取和建模是整個(gè)船型參數(shù)化設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)，直接影響參數(shù)化模型的設(shè)計(jì)質(zhì)量。圖1 參數(shù)化建模流程國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)參數(shù)化
船舶與海洋工程 2020年6期2021-01-13
- 多船編隊(duì)航行減阻可行性分析
航速下，多艘船的興波可能產(chǎn)生有利干涉而形成減阻，這與多體船“消波減阻”的原理類似[3]；二是前方船對(duì)來(lái)流形成一定的遮擋效應(yīng)，可一定程度減小后船面臨的來(lái)流速度。通過(guò)數(shù)值分析和阻力預(yù)報(bào)，能夠?qū)庩?duì)航行船舶的相互位置布局提供一定的指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)合理的船間布局，達(dá)成節(jié)能阻力的目的。本文采用基于Dawson法的2階面源法對(duì)4艘Wigley船的不同布局形式進(jìn)行興波阻力計(jì)算與分析，歸納興波阻力與各船相互位置的變化規(guī)律，分析有利干涉情況，探索多船編組航行減阻的機(jī)理。1 計(jì)
艦船科學(xué)技術(shù) 2020年9期2020-10-31
- 散貨船縱傾減阻及其成因分析
算不同縱傾下船舶興波阻力系數(shù)以及總阻力系數(shù)，應(yīng)用三維面元法計(jì)算規(guī)則波中的波浪增阻，并針對(duì)實(shí)海域進(jìn)行了増阻預(yù)報(bào)，得出一定的尾傾能減小興波阻力和總阻力的結(jié)論。本文運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)方法求解180000DWT散貨船在設(shè)計(jì)狀態(tài)不同縱傾角下阻力值和流場(chǎng)信息，通過(guò)模型試驗(yàn)驗(yàn)證阻力計(jì)算的準(zhǔn)確性，并比較同縱傾狀態(tài)下阻力值，得到船舶設(shè)計(jì)狀態(tài)的阻力最佳縱傾。進(jìn)一步計(jì)算出模型對(duì)應(yīng)狀態(tài)興波阻力，通過(guò)各個(gè)阻力成分流場(chǎng)細(xì)節(jié)的分析和比較，得到了船舶縱傾優(yōu)化過(guò)程中阻力變化的主導(dǎo)因素。1 研
艦船科學(xué)技術(shù) 2020年3期2020-04-22
- 基于阻力分析的穿浪雙體船船型設(shè)計(jì)及優(yōu)化
型的波幅函數(shù)；在興波阻力和波形數(shù)值計(jì)算方面，馬健等[6-7]提出了基于面元法的勢(shì)流計(jì)算方法；張曉陽(yáng)等[8]利用Michell 積分的復(fù)積分形式對(duì)興波阻力和片體干擾進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，并進(jìn)行船模實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，這些研究成果為本文的阻力計(jì)算和興波干擾因子的確定提供有力支撐。本文提出一種基于阻力性能分析的穿浪雙體船優(yōu)化設(shè)計(jì)分析方法，通過(guò)選用不同的片體間距比k/b，選擇一個(gè)最合適的k/b 值，使興波干擾始終處于有利條件，興波阻力隨航速的增大而逐漸減小。在此基礎(chǔ)上選擇適當(dāng)?shù)?/div>
艦船科學(xué)技術(shù) 2019年7期2019-08-16
- 穿浪雙體船的阻力分析與船型優(yōu)化
雙體船片體間存在興波干擾和黏性干擾兩種干擾阻力。雙體船在靜水中航行時(shí)受到的阻力必須考慮干擾阻力[5]，這樣總阻力可以表達(dá)為：Rt=Rf+Rr+ΔRΔR=ΔRW+ΔRv(1)其中：Rt為總阻力；Rf為摩擦阻力；Rr為剩余阻力；ΔR為片體間干擾阻力；ΔRw為興波干擾阻力；ΔRv為黏性干擾阻力。雙體船的總阻力系數(shù)可以表達(dá)為：Ctcat=(1+βk)Cf+τCw(2)式中：Ctcat為總阻力系數(shù)；Cf為摩擦阻力系數(shù)，按ITTC-1957公式為：Cf=0.075/(- CATIA二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)全墊升氣墊船性能計(jì)算結(jié)果的可視化
狀態(tài)下的高壓氣墊興波較復(fù)雜，造成的側(cè)向力、搖首力矩等會(huì)影響船的姿態(tài)［5］。編程實(shí)現(xiàn)了興波波形及圍裙下部手指觸水情況的可視化，便于求取斜航時(shí)興波對(duì)阻力、側(cè)向力、搖首力矩以及船墊態(tài)縱、橫傾角的影響。氣墊船在波浪中航行時(shí)，高壓充氣圍裙內(nèi)部不同位置處的囊壓、墊壓變動(dòng)較大，可實(shí)現(xiàn)測(cè)得壓力的空間分布及時(shí)歷變化情況的可視化。1 破艙穩(wěn)性計(jì)算結(jié)果的可視化1.1 船體浮箱艙室劃分眾多美國(guó)正在研制替代LCAC的新一代氣墊登陸艇——SSC（Ship-to-shore Conne船舶 2019年3期2019-07-05
- 小水線面三體船與細(xì)長(zhǎng)型三體船剩余阻力對(duì)比分析
體布局位置導(dǎo)致的興波干擾會(huì)對(duì)剩余阻力產(chǎn)生顯著影響。合理布置側(cè)體位置，以產(chǎn)生有利的興波干擾，降低剩余阻力，是提高TriSWACH快速性的重要手段。在國(guó)外，Boulgy［11］和Smith［12］分別針對(duì)小水線面三體反潛護(hù)衛(wèi)艦和小水線面三體近海巡邏艇進(jìn)行了概念設(shè)計(jì)。McDonald等［13］對(duì) TriSWACH 側(cè)體舷側(cè)內(nèi)傾角在15°～40°范圍內(nèi)的阻力變化規(guī)律予以了研究。在國(guó)內(nèi)，顧敏童等［6］通過(guò)模型試驗(yàn)，研究了潛體橫剖面為橢圓形的TriSWACH的總阻力特中國(guó)艦船研究 2019年2期2019-04-20
- 非對(duì)稱雙體船布局優(yōu)選研究
內(nèi)必然存在不利的興波干擾。而且雙體船無(wú)法對(duì) 2 個(gè)片體之間的興波干擾進(jìn)行有效靈活的調(diào)節(jié)；三體船雖然可以利用片體錯(cuò)位進(jìn)行調(diào)節(jié)但是其寬度過(guò)大加大了建造難度且航道會(huì)有所限制。所以既不會(huì)太寬而又可以通過(guò)主、側(cè)體相互錯(cuò)位調(diào)節(jié)興波的非對(duì)稱雙體船具有非常良好的發(fā)展前景。對(duì)于非對(duì)稱雙體船船型，目前國(guó)內(nèi)建造了一艘實(shí)船，如圖1中的Asian Lady號(hào)。理論研究方面，賈靜蓓等[2]對(duì)非對(duì)稱雙體船的初穩(wěn)性公式進(jìn)行推導(dǎo)，并編制程序計(jì)算了非對(duì)稱雙體船各船型參數(shù)對(duì)穩(wěn)性高GM的影響；黃艦船科學(xué)技術(shù) 2018年6期2018-07-02
- 全墊升氣墊船高速側(cè)滑后行為的理論與試驗(yàn)研究
氣墊船因氣墊壓力興波而存在兩個(gè)阻力峰，越出第一阻力峰后，船依靠氣墊圍裙系統(tǒng)基本懸浮在運(yùn)行表面之上，由導(dǎo)管空氣螺旋槳提供推進(jìn)力而高速航行，依靠槳后空氣舵來(lái)操控航向，美國(guó)氣墊登陸艇（LCAC）還有首推器提供部分推力及航向操控力［2］。氣墊船越出阻力峰高速航行時(shí)，僅有圍裙下部手指末端與運(yùn)行表面接觸，故阻尼很小。若打舵過(guò)大或回轉(zhuǎn)率過(guò)高，船會(huì)發(fā)生甩尾側(cè)滑；若缺乏橫向運(yùn)動(dòng)控制手段，船易發(fā)生大角度側(cè)滑。由于橫向阻力大，橫向速度會(huì)快速衰減。當(dāng)側(cè)滑速度達(dá)到一定值時(shí)，橫向氣墊船舶 2018年3期2018-06-27
- 電磁力控制潛艇近水面興波繞流流場(chǎng)的數(shù)值研究
會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的水面興波，興波的存在導(dǎo)致潛艇的阻力大大增加，同時(shí)穩(wěn)定性變差。隨著潛艇作戰(zhàn)范圍的不斷擴(kuò)展，近水面航行性能也需要關(guān)注，例如在復(fù)雜海況下，潛艇的穩(wěn)定性受到波浪力的干擾會(huì)變差；潛艇潛射導(dǎo)彈時(shí)，需要上浮到近水面保持低速穩(wěn)定航行。對(duì)于水面艦船的興波問(wèn)題研究已有百余年歷史，早在19世紀(jì)八十年代，Kelvin就對(duì)靜水中的壓力點(diǎn)源興波進(jìn)行了研究，后來(lái)基于Havelock源和Rankine源的格林函數(shù)求解得到了廣泛應(yīng)用并且不斷發(fā)展，同時(shí)運(yùn)用數(shù)值仿真方法使得興波問(wèn)題船舶力學(xué) 2018年4期2018-04-25
- 基于Rankine源和Kelvin源格林函數(shù)求解興波阻力的復(fù)合算法
n源格林函數(shù)求解興波阻力的復(fù)合算法李井煜，盧曉平海軍工程大學(xué)艦船工程系，湖北武漢430033［目的］運(yùn)用邊界元法計(jì)算船舶興波阻力基本上是先求解船體附近的速度分布，然后采用伯努利方程進(jìn)行壓力積分，其計(jì)算過(guò)程復(fù)雜，且誤差非常大。［方法］提出一種可快速計(jì)算船舶興波阻力的復(fù)合算法，利用Rankine源格林函數(shù)求解船體表面源強(qiáng)，結(jié)合Lagally定理進(jìn)行受力計(jì)算，并基于Kelvin源格林函數(shù)求解船舶興波阻力。運(yùn)用該算法對(duì)Wigley船的興波阻力進(jìn)行計(jì)算。［結(jié)果］計(jì)算中國(guó)艦船研究 2017年6期2017-12-13
- 三體船舶阻力及航態(tài)預(yù)報(bào)方法
據(jù)計(jì)算所得的船側(cè)興波，對(duì)不同航行姿態(tài)下的濕表面積進(jìn)行計(jì)算，提高總阻力預(yù)報(bào)的精度。以三體Wigley船型為例，將理論計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)值及商業(yè)軟件參考值進(jìn)行對(duì)比。證明了理論預(yù)報(bào)方法的可行性與有效性，改進(jìn)后的數(shù)值方法結(jié)果準(zhǔn)確，可很好地避免自由面的震蕩。三體船；Dawson方法；興波阻力；航行姿態(tài)；濕表面積目前對(duì)于三體船型阻力的預(yù)報(bào)方法主要分為粘流理論以及勢(shì)流2種。粘流理論主要通過(guò)一些商用軟件(CFX、Fluent等)直接對(duì)總阻力進(jìn)行計(jì)算，但是并未對(duì)興波阻力的產(chǎn)生機(jī)船海工程 2017年4期2017-08-09
- 潛艇近水面航行興波特征研究
)潛艇近水面航行興波特征研究邱云明1，鄧 銳2(1. 鎮(zhèn)江船艇學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2. 哈爾濱工程大學(xué) 多體船技術(shù)國(guó)防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150001)潛艇作為一種水下航行器，其近水面運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的繞流場(chǎng)遠(yuǎn)比無(wú)界直航運(yùn)動(dòng)時(shí)要復(fù)雜得多，其近水面航行時(shí)對(duì)自由液面的影響不容忽視。本文采用粘性流體力學(xué)計(jì)算方法，對(duì) SUBOFF 潛艇近水面航行時(shí)的粘性繞流場(chǎng)進(jìn)行模擬，對(duì)自由液面的興波進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)波形特點(diǎn)進(jìn)行深入分析。通過(guò)本文的研究，得到潛艇近艦船科學(xué)技術(shù) 2016年12期2017-01-16
- 基于圓球型球鼻艏構(gòu)型的興波阻力減阻特性分析
球型球鼻艏構(gòu)型的興波阻力減阻特性分析張文山，盧曉平海軍工程大學(xué)艦船工程系，湖北武漢430033球鼻艏減阻的機(jī)理至今尚未完全清晰，開(kāi)展基于圓球型球鼻艏構(gòu)型對(duì)興波阻力影響機(jī)理的研究，對(duì)揭示球鼻艏的減阻機(jī)理，充分發(fā)揮球鼻艏對(duì)水面艦船的消波減阻效果具有基礎(chǔ)性的重要意義。針對(duì)DTMB 5415船型，利用CFD計(jì)算軟件STAR-CCM，分析前伸出球鼻艏主要構(gòu)型參數(shù)對(duì)興波阻力的影響及其機(jī)制。設(shè)置幾組前伸出球鼻艏，其主要構(gòu)型參數(shù)的前伸量與半徑各異，結(jié)合采用已知試驗(yàn)數(shù)據(jù)和C中國(guó)艦船研究 2017年1期2017-01-11
- “重大建設(shè)項(xiàng)目成就了我”——訪上海建工一建集團(tuán)工程總監(jiān)趙興波
建集團(tuán)工程總監(jiān)趙興波兩次啟明星活動(dòng)引出的采訪確定采訪趙興波(上圖)源于兩次啟明星活動(dòng)，一次是在2010級(jí)啟明星的聚會(huì)，盡管只有20多人到場(chǎng)，但隨后創(chuàng)建的2010級(jí)啟明星微信群人氣很旺，來(lái)自上海建工旗下一建集團(tuán)工程總監(jiān)的趙興波是這些活動(dòng)的策劃者、組織者之一；前不久，啟明星理事會(huì)傅國(guó)慶常務(wù)副理事長(zhǎng)在微信群里提議，請(qǐng)興波安排一次到即將建成的上海中心的參觀活動(dòng)，沒(méi)有幾天興波就作了安排。參與的啟明星們齊贊過(guò)癮，微信上發(fā)布的照片、感言引得好多未能參與的啟明星心里癢癢，世界科學(xué) 2015年3期2015-12-02
- 基于DAWSON法小水線面雙體船模型興波阻力及浮態(tài)預(yù)報(bào)
水線面雙體船模型興波阻力及浮態(tài)預(yù)報(bào)范井峰1李云波2（1.海軍駐上海地區(qū)艦艇設(shè)計(jì)研究軍事代表室 上海 200011；2.哈爾濱工程大學(xué) 哈爾濱 150001）針對(duì)小水線面雙體船型，基于Dawson法，通過(guò)船體局部網(wǎng)格快速劃分迭代求解船體模型在不同航速下的興波阻力、縱傾、升沉以及不同航態(tài)下的濕表面面積變化，并給出預(yù)報(bào)結(jié)果與模型試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比。DAWSON法；小水線面雙體船；興波阻力；縱傾；升沉引 言小水線面雙體船（SWATH）優(yōu)秀的耐波性能已經(jīng)得到業(yè)內(nèi)共識(shí)。例船舶 2015年6期2015-11-17
- 基于響應(yīng)面的漁船球鼻艏參數(shù)分析及多航速自動(dòng)優(yōu)化
化可以有效降低其興波阻力。通過(guò)一種改造型值的球鼻艏變換方法，由球鼻艏的長(zhǎng)度、寬度、高度及尖點(diǎn)高度參數(shù)直接生成用于CFD計(jì)算的船體型值，可以快速探討球鼻艏對(duì)興波阻力的影響。興波阻力的計(jì)算采用Rankine源勢(shì)流理論，運(yùn)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法生成球鼻艏參數(shù)對(duì)興波阻力影響的響應(yīng)面模型。該模型表明，各參數(shù)的影響是復(fù)雜且耦合的，難以呈現(xiàn)單調(diào)的規(guī)律性，且在不同航速下其影響規(guī)律也有差異。優(yōu)化球鼻艏的過(guò)程選用結(jié)合響應(yīng)面的快速優(yōu)化方法，通過(guò)優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的對(duì)單一設(shè)計(jì)航速的優(yōu)化可能會(huì)中國(guó)艦船研究 2015年4期2015-09-01
- 基于船舶興波能量守恒的形狀因子算法
024）基于船舶興波能量守恒的形狀因子算法王文華，顧溟宇，王言英（大連理工大學(xué)船舶工程學(xué)院，遼寧大連，116024）為了拓展傳統(tǒng)的根據(jù)船模阻力試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定形狀因子計(jì)算方法的適用測(cè)量速度范圍，文章提出了基于船舶興波能量守恒的形狀因子計(jì)算方法。該算法以興波阻力系數(shù)的理論近似表達(dá)式取代ITTC（1978）方法的興波阻力系數(shù)近似表達(dá)式，采用梯度下降最優(yōu)算法對(duì)船模阻力試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值擬合計(jì)算求得形狀因子。以4250 TEU集裝箱船作為算例，將文中算法同傳統(tǒng)的普魯哈斯船舶力學(xué) 2015年5期2015-04-26
- 基于Maxsurf球鼻艏型線的船舶減阻方法
，首先計(jì)算原船的興波阻力系數(shù)和有效功率，并將計(jì)算結(jié)果和船模試驗(yàn)值相比較，結(jié)果表明該方法和試驗(yàn)值較為接近；接著計(jì)算三種不同球鼻艏的船的興波阻力系數(shù)和有效功率。結(jié)果表明適當(dāng)增加球鼻艏的寬度可以減小船舶的興波阻力，提高船舶有效功率，進(jìn)而提高了船舶的快速性。漁政船；球鼻艏；相對(duì)寬度；有效功率；興波阻力0 引言隨著船舶行業(yè)的發(fā)展，球鼻艏廣泛用在船舶建造中，其作用主要是減小船的興波阻力，提高船的有效功率，從而達(dá)到高效率、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。球鼻艏形式有多種，例如：常規(guī)型、水滴船舶標(biāo)準(zhǔn)化工程師 2014年6期2014-07-18
- 雙體船干擾阻力計(jì)算研究
身艏艉波系之間的興波干擾外，雙體船的兩個(gè)片體之間的波系干擾導(dǎo)致復(fù)雜的興波波形。片體間的興波干擾主要是散波干擾，因而其阻力特性比單體船要復(fù)雜得多[2-4]。合理地估算干擾阻力、選取最佳的片體間距、適當(dāng)?shù)卣{(diào)整船體尺度、型線曲率，對(duì)船舶阻力性能計(jì)算乃至實(shí)船設(shè)計(jì)具有重要意義。針對(duì)雙體船片體間距對(duì)阻力性能的影響，采用雷諾時(shí)均N-S方程法，使用成熟的CFD方法進(jìn)行研究分析[5]，輔助方法為薄船理論、二維半理論和相似圖譜分析法等[6-7]。對(duì)船舶興波阻力的計(jì)算與預(yù)報(bào)，可船海工程 2014年2期2014-06-27
- 細(xì)長(zhǎng)體出水過(guò)程中阻尼系數(shù)變化分析
中黏性阻尼系數(shù)和興波阻尼系數(shù)的變化，采用彈性體振動(dòng)理論和流體勢(shì)流理論相結(jié)合的方式對(duì)其進(jìn)行研究.對(duì)于黏性阻尼項(xiàng)，建立簡(jiǎn)化的渦激振動(dòng)模型，將渦激振動(dòng)的阻力和升力項(xiàng)考慮到結(jié)構(gòu)振動(dòng)方程中，獲得考慮渦激振動(dòng)后的阻尼系數(shù)增量.對(duì)于興波阻尼項(xiàng)，采用時(shí)域格林函數(shù)法，首先計(jì)算規(guī)則球體振動(dòng)問(wèn)題，并將計(jì)算結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者吻合良好.在驗(yàn)證算法的基礎(chǔ)上，采用細(xì)長(zhǎng)體模型，分別計(jì)算不同振動(dòng)頻率和不同出水高度對(duì)于興波阻尼系數(shù)的影響.計(jì)算結(jié)果表明：渦激振動(dòng)引起的黏性阻尼增量隨著哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2014年11期2014-06-24
- 高密度中低速全墊升氣墊船越峰問(wèn)題的探討與實(shí)踐
阻力；Rw為氣墊興波阻力；Rs為圍裙?jié)袼枇εc圍裙興波阻力。風(fēng)浪中阻力增量為由風(fēng)速Vb引起的型阻力增量墊升氣流動(dòng)量阻力增量與風(fēng)浪引起的圍裙?jié)袼枇υ隽康湫腿珘|升氣墊船各阻力成分見(jiàn)圖1。圖1 典型氣墊船的阻力成分影響全墊升氣墊船阻力的主要參數(shù)有［2］：氣墊密度不僅對(duì)阻力而且對(duì)氣墊船的穩(wěn)性和耐波性等總體性能影響都很大，高氣墊密度一般都會(huì)導(dǎo)致較差的總體性能，在設(shè)計(jì)氣墊船時(shí)應(yīng)盡量將其設(shè)計(jì)為低氣墊密度。一般將 的氣墊船稱為低密度艇，而的則稱為高密度艇。對(duì)于不同用途的船舶 2014年2期2014-01-04
- 高速方尾船興波阻力的一種理論預(yù)報(bào)方法
高速船阻力成分中興波阻力占的比重較大，且在興波阻力研究方面做過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，有一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，理論研究結(jié)果易與實(shí)驗(yàn)比較，故對(duì)高速船的興波阻力研究也十分活躍。Molland 等［1-2］對(duì)帶有方尾的高速雙體船開(kāi)展了大量的理論研究，同時(shí)完成了NPL 系列船型的興波阻力實(shí)驗(yàn)工作。Tarafdera 和Suzuki［3］基于勢(shì)流的邊界元法對(duì)雙體船的非線性興波問(wèn)題進(jìn)行了研究，考慮了兩片體之間的側(cè)向力。尹巍和高高［4］基于非均勻有理B 樣條的廣義高階面元法，采用數(shù)值艦船科學(xué)技術(shù) 2013年4期2013-12-02
- 穿梭艇艏部特征分析及優(yōu)化
其他高速船類似，興波阻力在總阻力中占了非常大的比例，因此，興波阻力對(duì)于穿梭船同樣是一個(gè)不可或缺的考慮方面。有研究表明［3］，在一定的弗洛德數(shù)(Fn)范圍內(nèi)，興波阻力對(duì)船型的變化相當(dāng)敏感，適當(dāng)修改船體型線可使興波阻力明顯降低，而艏部線型是影響興波阻力的重點(diǎn)。因此將探討這種船型艏部型線及其水動(dòng)力特征。從快速性角度看，艏部幾何特征主要表現(xiàn)為橫剖面形狀特征和其相應(yīng)的水線形狀。設(shè)計(jì)水線的形狀特征和橫剖面形狀特征密切相關(guān)，設(shè)計(jì)水線確定后，很大程度上已經(jīng)決定了橫剖面形狀海洋工程 2013年6期2013-10-13
- 高速巡邏艇阻力預(yù)報(bào)及船型優(yōu)化研究
展，由于高速船型興波阻力占有很大的比例、且船體較瘦長(zhǎng)，采用基于薄船理論的Michell積分法可望快速得到其興波阻力[2]。本文采用改進(jìn)的Michell積分法來(lái)預(yù)報(bào)某巡邏艇的興波阻力，并采用非線性規(guī)劃法來(lái)研究最小興波阻力船型的設(shè)計(jì)，以便在短時(shí)間內(nèi)獲得性能優(yōu)良的改良船型，從而驗(yàn)證該方法的有效性。1 興波阻力數(shù)學(xué)模型圖1 坐標(biāo)系取固定在船體上的笛卡兒坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)取在未擾動(dòng)自由面上的船舯位置，船以速度U逆著來(lái)流運(yùn)動(dòng)，x軸沿著均勻來(lái)流指向船尾，z軸垂直向上，y軸船舶與海洋工程 2013年2期2013-09-27
- 影響潛航體水面興波因素分析
起海面擾動(dòng)形成的興波的五種影響因素展開(kāi)討論，試圖揭開(kāi)海面興波的波形、波幅和波長(zhǎng)產(chǎn)生的根源及量級(jí)，以及這些參數(shù)是如何對(duì)SAR 系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)制并影響SAR 對(duì)海面特征進(jìn)行聚焦成像的，以此為設(shè)計(jì)潛航體SAR探測(cè)系統(tǒng)或?yàn)樗聺摵襟w選擇最佳隱蔽策略提供參考。1 潛航體水面興波潛航體在海水中航行，因自身前行“劈波斬浪”和推進(jìn)系統(tǒng)攪動(dòng)海水，會(huì)向周圍海水不斷的傳遞能量，這些能量會(huì)以不同的方式向周圍海水?dāng)U散，從而在海洋中產(chǎn)生四種尾跡:內(nèi)波尾跡、湍流尾跡、渦流尾跡和海面興波尾跡中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào) 2013年1期2013-06-10
- 高速三體船片體構(gòu)型數(shù)學(xué)表達(dá)和興波阻力計(jì)算
體構(gòu)型數(shù)學(xué)表達(dá)和興波阻力計(jì)算盧曉平，王 鵬，詹金林海軍工程大學(xué)艦船工程系，湖北武漢 430033高速三體船以其優(yōu)良的減阻性能、耐波性和穩(wěn)性而具有廣闊的軍事和商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。盡管已有大型實(shí)船付諸應(yīng)用，但高速三體船型的興波阻力預(yù)報(bào)和減阻設(shè)計(jì)問(wèn)題并未解決，而這又是高速三體船實(shí)際應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。采用帳篷函數(shù)法進(jìn)行高速三體船的片體構(gòu)型設(shè)計(jì)，并據(jù)此計(jì)算各船型參數(shù)。將改進(jìn)的線性興波阻力數(shù)值算法應(yīng)用于高速三體船的興波阻力計(jì)算，根據(jù)模型試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了計(jì)算方法的有效性。船舶阻中國(guó)艦船研究 2013年1期2013-03-05
- 基于虛長(zhǎng)度法的高速雙體船興波阻力預(yù)報(bào)
阻力成分中，由于興波阻力占的比重較大，且在興波阻力研究方面已做過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，有一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，其理論研究結(jié)果易與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，因而有關(guān)高速雙體船的興波阻力研究也十分活躍。Couser 等［1-2］對(duì)帶有方尾的高速雙體船開(kāi)展了大量理論研究，同時(shí)完成了NPL 系列船型的興波阻力實(shí)驗(yàn)工作。Tarafder 和Suzuki［3］基于勢(shì)流的邊界元法，對(duì)雙體船的非線性興波問(wèn)題進(jìn)行了研究，考慮了兩片體之間的側(cè)向力。尹巍和高高［4］基于非均勻有理B 樣條的廣義高階面元法中國(guó)艦船研究 2013年2期2013-02-07
- 撞角球鼻艏形式和參數(shù)變化對(duì)阻力影響的研究
鼻艏的參數(shù)變化對(duì)興波阻力的影響，并提出了一些可用于指導(dǎo)球鼻艏設(shè)計(jì)的結(jié)論。2 球鼻艏形式對(duì)阻力影響的分析2.1 球鼻艏形式分析本文主要分析水滴形球鼻艏、上翹球鼻艏和撞角球鼻艏這3種球鼻艏形式。水滴形球鼻艏主要是為了滿足布置需求，其減阻效果并不明顯。水滴形球鼻艏的外形類似于水滴（圖1），其首端與首垂線之間的距離較小，垂向中心的高度與設(shè)計(jì)吃水間的比值也較小。上翹球鼻艏是一種能取得較好減阻效果的球鼻艏（圖2），其特點(diǎn)為：1）球鼻艏首端與首垂線之間的距離大于2%設(shè)計(jì)中國(guó)艦船研究 2012年1期2012-11-09
- 潛器模型水下自航試驗(yàn)分析方法探討
能夠做到完全避免興波干擾是最為理想的情況，此時(shí)幾何相似的潛器只要保證雷諾數(shù)Rn和進(jìn)速系數(shù)Jb相等就能做到完全動(dòng)力相似，雖然在深浸水試驗(yàn)系統(tǒng)（相對(duì)潛深h/L～1.0）中[2]，傅氏數(shù)Fn的影響可忽略不計(jì)，但保證雷諾數(shù)Rn相等仍然是很困難的，這將導(dǎo)致船模速度過(guò)高而難以實(shí)現(xiàn)，物理量過(guò)大而無(wú)法測(cè)量，因此水下試驗(yàn)通常要求雷諾數(shù)超過(guò)臨界值。若雷諾數(shù)過(guò)低，則由于模型流動(dòng)狀態(tài)與實(shí)船不同，試驗(yàn)結(jié)果無(wú)實(shí)用價(jià)值。對(duì)于水下阻力試驗(yàn)，我們要求船體長(zhǎng)度雷諾數(shù)Rnhull>（1.0～2船舶力學(xué) 2012年4期2012-09-22
- 基于SH IPFLOW軟件的方尾艦船阻力快速預(yù)報(bào)
軟件的網(wǎng)格劃分、興波阻力計(jì)算方法和收斂準(zhǔn)則等開(kāi)展了較為深入的研究，并經(jīng)過(guò)系列船型計(jì)算，得到了可用于修正SHIPFLOW計(jì)算結(jié)果的回歸公式。本文將針對(duì)艦船方案設(shè)計(jì)階段對(duì)阻力快速預(yù)報(bào)的需要，對(duì)SHIPFLOW軟件用于水面艦船興波阻力計(jì)算的設(shè)置、計(jì)算方法及結(jié)果判斷等進(jìn)行分析，同時(shí)，還將通過(guò)引入排擠厚度來(lái)修改船型型值，并等效計(jì)入粘性影響，從而提高艦船阻力預(yù)報(bào)精度。1 SH IPFLOW軟件介紹SHIPFLOW軟件對(duì)應(yīng)不同的阻力成分，可采用不同的理論模型進(jìn)行計(jì)算和分中國(guó)艦船研究 2012年4期2012-09-20
- 船體艏部水動(dòng)力性能優(yōu)化
0提出一種以勢(shì)流興波阻力理論Rankine源方法為基礎(chǔ)，結(jié)合SHIPFLOW軟件為計(jì)算工具，利用CADCFD集成平臺(tái)FRIENDSHIP－Framework軟件進(jìn)行變形優(yōu)化，研究船舶的最小興波阻力型線優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，并考察了興波優(yōu)化得到的船型總阻力變化情況。在型線優(yōu)化過(guò)程中，以興波阻力系數(shù)為目標(biāo)函數(shù)，排水量變化范圍為約束條件，在Wigley船體前端增加一個(gè)利用Feature建模技術(shù)參數(shù)化生成的球艏并調(diào)整艏部型線使得船體表面光順。選取球鼻艏形狀的各項(xiàng)參數(shù)作為中國(guó)艦船研究 2012年2期2012-07-19
- 三體船興波問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算
型構(gòu)造使三體船的興波阻力小，兩個(gè)側(cè)體又能提供足夠的穩(wěn)性,連接橋具有提高總縱強(qiáng)度的功能，利于形成寬闊甲板面，該船型還具有優(yōu)良的耐波性。三體船用作軍船還有防護(hù)能力、破損穩(wěn)性以及隱蔽性好等優(yōu)點(diǎn)。盡管高速三體船與常規(guī)單體船相比也有制造工藝復(fù)雜、制造成本高的缺點(diǎn)，但性能方面的諸多優(yōu)勢(shì)使其應(yīng)用前景廣闊。三體船除單個(gè)片體自身首尾波系之間的興波干擾外，其主體和兩個(gè)側(cè)體之間的波系干擾導(dǎo)致復(fù)雜的興波波形，因而其阻力特性比單體船的要復(fù)雜得多。Zafer Elcin[1]采三維R船舶力學(xué) 2012年8期2012-06-07
- 基于FLUENT的多體船阻力研究
以分為摩擦阻力、興波阻力和粘壓阻力，其中又以摩擦阻力和興波阻力為主。一般采用相當(dāng)1 雙體船的阻力性能研究雙體船的船型及水動(dòng)力研究相對(duì)成熟，本文針對(duì)小水線面雙體船（SWATCH）進(jìn)行阻力計(jì)算，并與相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證計(jì)算模型的合理性［2］。1.1 計(jì)算模型的建立本文的計(jì)算模型為SWATH數(shù)學(xué)船型。其水下片體由圓柱體平行中體、首尾兩端各為半個(gè)橢圓球體的主體，以及垂直水面方向的等截面柱體支柱組成，如圖1所示。圖1 船型水下片體結(jié)構(gòu)圖1中各特征尺度見(jiàn)表1。船舶 2012年5期2012-06-07
- 高速排水型船舶興波波形與興波阻力的試驗(yàn)與數(shù)值研究
的要求。高速船舶興波波形與興波阻力的試驗(yàn)與數(shù)值預(yù)報(bào)可為船舶的性能設(shè)計(jì)及高速船艉浪引起的環(huán)境問(wèn)題的評(píng)估提供重要參考資料。Fr>0.4的排水型船舶大多采用方艉，而方艉型的船舶興波的數(shù)值計(jì)算一直是船舶流體力學(xué)中的難題之一，困難主要在于方艉流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型、邊界條件及其相關(guān)數(shù)值處理[1]。為了更好地了解高速排水型船舶的興波特性并檢驗(yàn)數(shù)值計(jì)算方法的可行性，本文在拖曳水池中對(duì)3種不同水深條件進(jìn)行橫排5個(gè)波高探頭的縱切波形測(cè)量試驗(yàn)。1 試驗(yàn)設(shè)備、條件與方法實(shí)驗(yàn)在武漢理工大船海工程 2012年5期2012-01-22
- 五體船興波阻力線性理論計(jì)算與CFD數(shù)值模擬
30033五體船興波阻力線性理論計(jì)算與CFD數(shù)值模擬段曄鑫1盧曉平2王 毅1何 磊21中國(guó)人民解放軍鎮(zhèn)江船艇學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 2120032海軍工程大學(xué) 船舶與動(dòng)力學(xué)院，湖北 武漢 430033五體船是繼當(dāng)代三體船之后提出的又一種多體新船型，該新船型付諸實(shí)用前必須對(duì)其興波特性和側(cè)體布局減阻設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。根據(jù)五體船各片體的科欽函數(shù)線性疊加和坐標(biāo)變換原理，提出了基于片體科欽函數(shù)展開(kāi)的分項(xiàng)算法和基于片體科欽函數(shù)疊加的整體算法求解多體船興波阻力，得出了單體船、三體船中國(guó)艦船研究 2011年6期2011-06-07
- 基于勢(shì)流理論的集裝箱船型球首優(yōu)化設(shè)計(jì)研究＊
024）基于勢(shì)流興波理論的Rankine源法是當(dāng)前預(yù)報(bào)船舶興波問(wèn)題的主要手段，目前，國(guó)外的一些專家、學(xué)者已能夠成功的運(yùn)用該方法進(jìn)行興波阻力預(yù)報(bào)和船型優(yōu)化，鈴木和夫［1－2］采用該方法分別計(jì)算了Wigley數(shù)學(xué)船型、系列60船型和雙體船的阻力性能，并將計(jì)算結(jié)果同模型試驗(yàn)相比較，驗(yàn)證了該方法的有效性；同時(shí)，鈴木和夫又將該方法結(jié)合二次規(guī)劃法對(duì)Wigley數(shù)學(xué)船型和系列60船型進(jìn)行全船優(yōu)化［3］，獲得了令人滿意的結(jié)果.我國(guó)的一些研究機(jī)構(gòu)也取得了一定的成果，陳京普［- 小水線面雙體船興波阻力特性研究
sse的新細(xì)長(zhǎng)船興波阻力理論對(duì)斜支柱SWATH興波阻力,但沒(méi)有分析斜支柱傾角對(duì)SWATH船型興興波阻力的影響.本文利用線性興波理論,采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)斜支柱SWATH興波阻力性能進(jìn)行研究,重點(diǎn)分析了支柱間距、支柱傾角對(duì)興波阻力的影響,同時(shí),將一部分結(jié)果與模型試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比分析,二者擬合比較好,也表明線性興波計(jì)算方法,能夠在斜支柱SWATH設(shè)計(jì)之初及模型試驗(yàn)之前,對(duì)船型進(jìn)行初步分析研究,有助于減少設(shè)計(jì)費(fèi)用,提高設(shè)計(jì)效率.1 小水線面雙體船興波阻力計(jì)算基本理論- 兩船在靜水中的興波干擾數(shù)值計(jì)算
3兩船在靜水中的興波干擾數(shù)值計(jì)算王小龍 畢 毅海軍工程大學(xué)船舶與動(dòng)力學(xué)院,湖北武漢430033使用VOF方法計(jì)算兩排水量相當(dāng)?shù)拇驮陟o水中興波的水動(dòng)力干擾,計(jì)算時(shí)采用兩型值一樣的Wigley船作為對(duì)象,湍流模式選擇了RNG k-ε模型。在模擬計(jì)算時(shí),變化兩船的航速以及兩船的間距,得到不同狀態(tài)下的興波波形。將得到的波形加以比較分析,進(jìn)而得出興波值最大的位置。低速時(shí)興波最大值出現(xiàn)在距船首1/3船長(zhǎng)左右的位置,高速時(shí)興波最大值出現(xiàn)在距船首2/3船長(zhǎng)左右的位置。將中國(guó)艦船研究 2010年6期2010-07-07
- 非線性興波數(shù)值方法在高速三體船側(cè)體布局方案比較中的應(yīng)用
0073）非線性興波數(shù)值方法在高速三體船側(cè)體布局方案比較中的應(yīng)用王 中1，盧曉平1，王 瑋2（1海軍工程大學(xué)船舶與動(dòng)力學(xué)院，武漢 430033；2海軍裝備研究院艦船所，北京 100073）為使三體船側(cè)體布局方案阻力性能比較更加可靠，對(duì)單體船非線性自由面邊界條件的興波阻力預(yù)報(bào)程序進(jìn)行改進(jìn)，成功開(kāi)發(fā)了考慮升沉和縱傾影響的三體船非線性興波阻力預(yù)報(bào)程序，對(duì)15種側(cè)體布局方案的Wigley三體船興波阻力進(jìn)行計(jì)算，并將其與線性薄船理論計(jì)算結(jié)果、線性自由面條件的Daws船舶力學(xué) 2010年8期2010-06-07
- 三體船興波阻力計(jì)算的自由面網(wǎng)格快速生成
e源方法計(jì)算船舶興波阻力時(shí),自由面網(wǎng)格的生成是一個(gè)必要步驟,也是一個(gè)關(guān)鍵步驟[1].近年來(lái)三體船成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)[2-4].由于側(cè)體的存在,自由面網(wǎng)格的劃分比單體船更加復(fù)雜、繁瑣.Dawson型方法自由面采用流線網(wǎng)格,三體船側(cè)體附近的流線需要反復(fù)迭代計(jì)算、調(diào)整才能確定,費(fèi)時(shí)費(fèi)力;另外,更為合理的自由面條件不能完整地用流線的導(dǎo)數(shù)表示,如改進(jìn)的Dawson法自由面條件,包括Rankine源方法各種階次非線性自由面條件以及全非線性自由面條件.在這一類興波阻力哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2010年2期2010-03-23
- 三體船興波阻力計(jì)算方法比較及興波干擾研究
50001三體船興波阻力計(jì)算方法比較及興波干擾研究劉昌明1李云波2李裕龍21中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心，湖北 武漢4300642哈爾濱工程大學(xué) 船舶工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱150001分別利用Noblesse細(xì)長(zhǎng)船理論和薄船理論，以Wigley三體船為例計(jì)算傅汝德數(shù)在0.20～0.70范圍內(nèi)多個(gè)側(cè)體布局下的興波阻力，探討三體船兩個(gè)側(cè)體間和3個(gè)側(cè)體之間的興波干擾，得到對(duì)三體船設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義的結(jié)果。通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果比較表明，基于首階近似，不考慮線積分項(xiàng)的Nobles中國(guó)艦船研究 2009年5期2009-04-12
- 穿浪雙體船片體間距優(yōu)化
言穿浪雙體船的興波附加干擾阻力與片體間距有關(guān)，片體間距決定了兩個(gè)片體間散波交匯點(diǎn)的位置和橫波的重合程度，對(duì)興波阻力有很大影響。片體間波浪產(chǎn)生有力干擾與片體間距、航速有密切的關(guān)系，據(jù)此可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)航速下的最佳片體間距。一般穿浪雙體船的片體間距比K/b=3.0～5.0，比常規(guī)雙體船要大，片體間距的加大可以增加甲板面面積，增加橫穩(wěn)性，提高抗風(fēng)能力。本文實(shí)現(xiàn)了一種基于面元法[1,2]的穿浪船興波阻力和興波波形的計(jì)算方法[3]，計(jì)算結(jié)果與模型試驗(yàn)的阻中國(guó)艦船研究 2008年2期2008-04-24
- 大方形系數(shù)雙尾船淺水下沉量與縱傾計(jì)算
吃水比的雙尾船的興波計(jì)算尚未見(jiàn)有關(guān)報(bào)道。數(shù)值計(jì)算法求船舶航行下沉量可由船舶淺水興波問(wèn)題(線性或非線性)計(jì)算得到，一般采用面元法計(jì)算。非線性興波計(jì)算與線性計(jì)算相比可能有改善，但自身也存在著若干困難：輻射條件的準(zhǔn)確滿足；非線性迭代過(guò)程的穩(wěn)定性和收斂性；強(qiáng)非線性問(wèn)題計(jì)算的精度等。從實(shí)際船型興波問(wèn)題的數(shù)值研究看，大方形系數(shù)肥大船型的興波計(jì)算使非線性計(jì)算面臨頗為尷尬的結(jié)果：具有鈍首的大方形系數(shù)船舶航速較低，而非線性計(jì)算一般在船長(zhǎng)Fr稍大于0.20，至多0.25時(shí)即開(kāi)船海工程 2007年6期2007-01-28
- 穿浪雙體船的阻力分析與船型優(yōu)化