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仿鱼尾潜器推进系统的水动力分析
,黄胜
海洋工程 , 2002,
Abstract: 以开发适用于小型潜器的仿生操纵与推进系统为研究背景,对金枪鱼的月牙形尾鳍进行水动力分析。文中将金枪鱼的尾鳍处理为在做横移和摇摆的耦合运动的同时,以某一匀速向前运动的月牙形刚性尾翼。计算中应用了双曲面元和压力库塔条件,利用面元法计算分析该三维尾翼的非定常水动力性能。探讨了前进速度、横荡和摇首的幅度、频率及其相位差对推进性能的影响
具有任意给定压力分布形式的三维机翼数值设计
,
海洋工程 , 2003,
Abstract: 利用一种数值迭代方法设计具有任意给定的升力系数和压力分布形式的三维机翼。方法中对于一定的目标压力分布,取一初始机翼,并由基于速度势的面无法计算三维机翼的流体动力性能,逐次改变初始机翼某一点的形状,计算由此引起的压力分布的增量,形成Jacobian行列式,由目标压力分布与初始机翼的压力分布的差修改初始机翼,重复这一过程得到具有目标压力分布的机翼。再由该机翼升力系数的差修改目标压力分布,重新设计机翼,最后迭代得到符合设计要求的三维机翼。
摆动尾鳍水动力性能的试验和数值研究
,张曦,杨亮
海洋工程 , 2012,
Abstract: 鱼类能够在水下高速度、低噪音、高效率地游动。鱼类出色的推进性能通过其摆动尾鳍实现。这种摆动尾鳍推进方式已经用在了水下无人航行器上。因此研究摆动尾鳍的水动力性能是非常有意义的。对摆动尾鳍的推进水动力性能进行了详尽的研究。设计、装配了一套仿尾鳍推进系统,并对其进行了相应的水动力试验。在试验中研究了运动参数对摆动尾鳍水动力性能的影响。与此同时,采用基于雷诺平均N-S方程的数值方法对摆动尾鳍的水动力性能进行了研究。在数值计算中采用了k-ωSST湍流模型和有限体积法。数值计算结果和水动力试验结果进行了比较。对尾鳍表面的压力分布和流场中的尾涡结构进行了分析。水动力试验和数值计算都表明摆动尾鳍可以产生推进力和较高的推进效率。
船舶螺旋桨尾流场的数值分析
,甲斐寿
海洋工程 , 2002,
Abstract: 利用基于速度势的低阶面元法计算船舶螺旋桨的尾流场。采用计算较为简捷的关于扰动速度势的基本积分微分方程,并采用双曲面形状的面凶以消除面元间的缝隙。Newton-Raphson迭代过程被用来在桨叶随边满足压力Kutta条件,使桨叶面上表面的压力在随边有良好的一致性。在计算面元的影响系数时,应用了Morino导出的解析计算公式,加快了数值计算的速度。从解面元法的基本积分方程得到的偶极强度和源汇强度,直接求得尾流场的速度分布。
水下航行体推进器设计方法研究
蔡昊鹏,
哈尔滨工程大学学报 , 2010,
Abstract: 为了保持水下航行体的横向稳定性,避免在螺旋桨驱动时航行体发生横滚,提出了一种扭矩平衡式推进系统及其数值设计方法.推进器利用与保护导管相连的扭曲后置定子产生反扭矩来平衡螺旋桨旋转产生的扭矩.设计方法中,采用基于面元法理论的数值设计方法设计出螺旋桨,并通过数值迭代设计出导管和后置定子以满足推进器扭矩平衡的条件,最后进行总推力或总功率的校核完成设计工作.文中给出了某鱼雷和某水下机器人推进器的设计过程.通过面元法理论进行了设计参数的研究.设计范例表明了所提出的扭矩平衡式推进器数值设计方法的有效性和优越性.
肥大型船伴流场数值模拟的网格划分方法研究
沈海龙,
哈尔滨工程大学学报 , 2008,
Abstract: 船体伴流场的预报与分析,对于螺旋桨的减震降噪、螺旋桨推进效率的提高是至关重要的.为寻求适合肥大型船伴流场的数值预报方式,使用通用CFD前处理软件ICEM CFD探讨了某肥大型船伴流场数值模拟的网格划分方法,并对影响该肥大型船尾部伴流场的一些关键网格的划分做了比较和分析.通过不同网格划分方法所得到的数值结果与实验结果的比较,得出了适合肥大型船伴流场的网格划分方法.同时,为验证该网格划分方法的适用性,对某化学品运输船和集装箱船的桨盘面伴流场进行了预报,其结果与试验值符合良好.三条船伴流场的数值结果表明,该网格划分方法在肥大型船粘性伴流场的预报上具有适用性.
某散货船导流鳍设计与节能效果预报研究
沈海龙,
哈尔滨工程大学学报 , 2013, DOI: 10.3969/j.issn.1006-7043. 201203006
Abstract: 针对船舶节能减排理论与技术研究中船舶水动力节能技术的需求,通过安装导流附体的方式来改善桨盘面处的伴流分布,对于螺旋桨的减震降噪、螺旋桨推进效率的提高是一种有效的措施.基于CFD技术,研究了某散货船船桨舵相互干扰水动力性能的整体求解技术,预报了设计航速下该船体的阻力、螺旋桨的推力和转矩,通过与试验值的比较验证了该求解技术的可靠性.依据流经船体尾部三维流线绕船体分布的特点,确定了节能装置的主要参数,设计了导流鳍,并采用整体求解技术预报了船体、螺旋桨、舵和导流鳍相互干扰下各自的水动力性能,通过与无导流鳍时船体、螺旋桨、舵水动力性能的对比分析,预报了导流鳍的节能效果.通过绕船体三维流线流动细节的变化,探讨了导流鳍的工作机理.计算结果显示,安装导流鳍后,螺旋桨的效率有显著的提升,导流鳍的节能效果显著,至少可节能3%.
悬链线式系泊及立管系统等效截断设计
王宏伟,罗勇,
哈尔滨工程大学学报 , 2010, DOI: doi:10.3969/j.issn.10067043.2010.12.002
Abstract: 为解决海洋工程水池横向跨度不足的问题,对悬链线式系泊、立管系统进行等效截断设计,根据静态特性相似准则提出3种系泊线截断方案.方案1仅截断底部系泊线,方案2仅截断中间部分系泊线,均适合于横向跨度相对较大的情况.当跨度相对较小时,采用方案3,对底部和中间部分系泊线按一定比例都进行截断.而立管成分单一,直接进行截断设计即可.提出各方案的截断设计步骤,以及系泊线、立管的特性参数与自身截断因子之间的关系式.并针对一作业水深914 m的内转塔式FPSO系泊、立管系统进行截断设计和时域耦合分析,截断前后系统静态特性、平台总体响应和系泊线受力都吻合良好,并与已有全水深试验结果一致,证明了等效截断设计的合理性和正确性.
水下航行体推进器设计方法研究
蔡昊鹏,
哈尔滨工程大学学报 , 2010,
Abstract: 为了保持水下航行体的横向稳定性,避免在螺旋桨驱动时航行体发生横滚,提出了一种扭矩平衡式推进系统及其数值设计方法.推进器利用与保护导管相连的扭曲后置定子产生反扭矩来平衡螺旋桨旋转产生的扭矩.设计方法中,采用基于面元法理论的数值设计方法设计出螺旋桨,并通过数值迭代设计出导管和后置定子以满足推进器扭矩平衡的条件,最后进行总推力或总功率的校核完成设计工作.文中给出了某鱼雷和某水下机器人推进器的设计过程.通过面元法理论进行了设计参数的研究.设计范例表明了所提出的扭矩平衡式推进器数值设计方法的有效性和优越性.
固城湖9.6kaB.P.发生的一次海侵记录
沈吉,,刘松,张干
科学通报 , 1997,
Abstract: 固城湖位于江苏省高淳县境内(31°14′36″~31°19′28″N,118°51′34″~118°57′56″E),地处东南季风气候区.为研究湖区晚冰期以来的古气候环境变迁,阐明东南季风进退规律,1992年11月在原湖泊中心位置钻取了约20m连续沉积岩心(GS1钻孔),开展古气候环境指标分析研究。研究过程中发现,沉积岩心12.08~5.55m层段有较高含量的γ-蜡烷,γ-蜡烷指数偏高,反映该时段湖水盐度显著增大;进一步开展的硅藻分析表明,12.08~11.19m时段出现大量半咸水种硅藻化石,因此推测固城湖在12.08m时段曾发生过海水入侵,这一结论对阐明高海平面时期海水对长江中下游地区入侵及其所产生的古环境影响有重要意义.
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