75,000吨散货船模型阻力、流场数值计算

[交通会议论文数据库] 吴乘胜 朱德祥 顾民 蒋乾伟

摘要:本文采用RANS方程和RNG k-ε二方程湍流模型对带自由表面的散货船模型的阻力及流场进行数值计算,其中自由面采用VOF方法处理.数值计算时,使用有限体积法离散控制方程,对流项采用二阶迎风差分格式,扩散项采用中心差分格式,对一艘方形系数为0.83的75,000吨散货船模型进行一系列速度下阻力、流场、兴波的数值计算,并与在中国船舶科学研究中心拖曳水池进行的模型试验结果进行了比较,计算结果令人满意,能够满足船型优化及性能预报等方面的工程应用要求.

泵喷推进器内间隙流与主流相互作用的数值模拟和机理研究

[交通会议论文数据库] 王涛 周连第

摘要:本论文用CFX-TASCflow对有间隙泵喷推进器(包括转、定子)与轴对称体的组合体的三维复杂粘性流场进行了模拟计算.本问题用RANS方程和κ-ω模型联合求解,离散化是建立在用有限元方法描述几何图形的有限体积法;同时,利用多重网络技术加快收敛速度;求解中采用ILU(Incomplete Lower Upper Factorization)光顺技术.通过分析导管内局部流场(转子桨盘面、转子后/转定子之间、定子盘面、导管出口/定子后),揭示了间隙流对于导管内流场(包括速度场和压力场)各个局部的影响.涉及的重要问题有:间隙流的形成机理:泄涡(低压中心)的生成、输运与发展、扩散与消失过程;间隙流对于性能和安全的影响;间隙存在时,叶片设计方面的考虑;泄涡存在时,动叶片压力分布多样性和复杂性;有间隙的叶片通道速度场的明显特征;阻止间隙流的方法等.

非线性水动力系统频率响应函数的计算

[交通会议论文数据库] 纪亨腾 范菊

摘要:在工程结构物水动力的分析研究中,线性系统理论已经相当成熟,目前人们更关心水动力系统的二阶甚至三阶非线性量.交叉谱方法是确定系统频率响应函数的一种常用方法,但它不能给出系统在时域内的具体表达式,在求解频率响应函数过程中也存在一些缺点.近年来,在自动控制领域用非线性系统的NARMAX模型理论先确定系统,然后再应用谐波探测法求得系统的频率响应函数的方法得到了一定应用,这种方法能够避免交叉谱方法的缺陷.本文通过对锚泊非线性水动力系统进行分析,首次将两种方法取得的频率响应函数结果进行对比.NARMAX模型理论的引入,无疑将丰富水动力学领域的研究方法.

高速水面舰加装尾板后的船舶兴波模拟

[交通会议论文数据库] 刘晓东 李百齐 朱德祥 程明道

摘要:本文在分析现有方尾流动数值解法的基础上,针对方尾流动的特征,通过满足方艉处的运动学和动力学条件对数值方法进行改进;该方法可用于高速水面舰加装尾板的船舶的兴波模拟;理论计算与模型波型测试数据的比较表明,该方法有较强的实用性.

基于NURBS高阶面元法的兴波阻力计算

[交通会议论文数据库] 陈红梅 邹早建

摘要:本文开发了一种基于非均匀有理B样条(NURBS)并以Rankine源为基本奇点的高阶面元法,应用该方法对近自由面三维物体的绕流问题和水面船舶的线性兴波问题进行了一些计算研究,初步验证了该方法在兴波阻力预报方面的有效性.

两改形设计船前体形状对阻力性能影响的研究

[交通会议论文数据库] 郦云 卢晓平 仲晨华

摘要:本文利用图谱计算方法对后体形状相同前体形状不同的两艘改形设计船阻力性能进行分析,采用影响系数法排除了涡尾对图谱计算结果的影响,在此基础上,定量地研究了不同傅汝德数下前体形状对阻力的影响程度.

螺旋桨诱导的平板脉动压力预报

[交通会议论文数据库] 周建刚 叶金铭 熊鹰

摘要:本文主要计算了空泡螺旋桨诱导的平板脉动压力,用非定常空泡预报得到的结果,在桨叶湿表面、空泡表面和尾流面上布置强度已经求得的和偶极子,用面元法计算得到无限流场中空泡螺旋桨诱导的速度势,继而求出平板上的脉动压力.和以往Breslin等人采用升力面方法计算诱导速度势不同的是,这种方法不必分别计算螺旋桨负荷、厚度、空泡对诱导速度势的贡献,使各种因素的影响固有地包含在其中,更加简便.

全方位推进器与首侧推器综合作用对船舶操纵性能的影响

[交通会议论文数据库] 陈伟民 倪士龙

摘要:本文以船模自由自航模试验为基础,对采用全方位推进器和首侧推器的船舶特殊操纵性能进行了试验研究,对其原地掉头、纯横移、斜移等操纵方式进行了探索和研究.同时,通过测量首侧推器力随航速变化规律,分析了首侧推器在该类船舶上的应用情况,供设计者参考.

全附体水面船模型尾流场数值预报

[交通会议论文数据库] 张志荣 李百齐 赵峰

摘要:本文采用数值方法对复杂水面船模型周围粘性流场进行了研究,计算中包括了减摇鳍、舭龙骨、轴包套、支架等多种附体.计算网格采用分块结构化网格,直接求解RANS方程,湍流模式选用SSTκ-ω湍流模型.桨盘面流场预报结果和拖曳水池试验结果进行了对比,轴向速度、切向速度和径向速度的周向分布和试验结果符合较好,速度值预报结果也在工程应用可以接受的范围.

三维孔穴流动特性的数值计算研究

[交通会议论文数据库] 张楠 沈泓萃 姚惠之 高秋新

摘要:对于格栅式与纵缝式流水孔的内外流场进行了数值模拟.计算给出了流水孔流场的精细结构,分析了流水孔内流场与尾流场的流动特征,比较了两种流水孔阻力性能的差别,探讨了流水孔阻力系数随孔雷诺数的变化规律.数值计算结果与模型试验结果吻合较好,清楚地反映了流水孔流动的各种物理特性.