现代海水网箱、海洋牧场技术进展及研究方法

本文对现代深海网箱海洋牧场的特点做出总结,展示不同类型的深水抗风浪外海网箱,论述了国外海洋牧场技术发展现状,详细分析了重力式浮式网箱的水动力特性研究的重点、难点问题,总结了网衣系统、浮架系统的和配重系统的水动力性能特点和研究方法,并对近年来深水抗风浪网箱的研究热点和发展方向做出一定展望。

航行状态下钻井船月池内流场特性

以某钻井船“凸”字型月池为研究对象,基于黏流理论,运用FINE MARINE软件对某钻井船的月池附加阻力及流场特性进行研究。研究发现,开敞式的月池使得钻井船航行阻力增加,最大占船舶总阻力的19.34%,月池附加剩余阻力是月池附加阻力增加的主导因素。“凸”字型月池内流体的流场完整地呈现了月池内流体的漩涡运动以及对月池后壁砰击运动的全过程。在高航速下,“凸”字型月池内流体运动主要是以晃荡运动为主导的,晃荡与活塞混合的运动模式;月池内流体的周期性漩涡运动主要形成于月池中后缘,流体对月池后壁的砰击作用增大了月池受力,并随航速的增加而愈加剧烈;月池的受力谱峰频率分别为0.820 Hz和1.046 Hz,与月池波面变化的谱峰频率相同。通过探究月池流场运动形式和月池附加阻力机理,可对钻井船“凸”字型月池设计提供一定的借鉴和参考。

基于流固耦合方法的极地船型破冰性能研究

破冰性能是极地船舶总体性能的重要组成部分,开展极地船舶破冰性能理论研究对极地船舶的船型开发具有重大意义。论文选用带有塑性应变失效准则的弹性断裂失效材料模型模拟平整冰层,采用LS-Dyna流固耦合方法模拟极地船舶在极地无限冰区中连续破冰航行的场景,分析3种不同船型船舶的破冰性能差异。研究结果表明,在平整冰区连续破冰航行过程中,极地船舶所受冰载荷具有高度非线性震荡特征,船首与冰层直接作用区域的应力呈环状分布。直立型首和球鼻型首极地船型主要使冰层发生挤压破坏,而破冰型首极地船型能够有效引导冰层发生下压弯曲破坏,并最大程度地限制冰层的挤压破坏,其破冰性能优于其余两船型。