通过微气泡控制湍流边界层减阻的研究与进展

本文介绍了微气泡减阻的研究现状 ,阐述了湍流状态下微气泡减阻机理 ;对平板、轴对称体和船模等典型微气泡减阻试验做了简述后 ,总结了微气泡减阻理论研究的成果及相关的数学模型 ,最后介绍了微气泡减阻在实船上应用的现状和前景。

破舱进水对船舶横摇运动的影响

为研究船舱破损进水对船舶横摇运动的影响,建立了破舱进水船舶在规则横浪中的横摇运动微分方程,将进舱水晃荡产生的动力矩作为作用于船舶的外力矩.利用FLOW-3D对进舱水产生的动力矩进行仿真模拟计算,利用Matlab编程对破舱进水的横摇运动方程求解,计算分析破舱进水晃荡对船舶横摇运动的影响.以一艘拖轮为例,用时域法对不同波浪频率下的横摇运动响应进行计算,对比分析了规则横浪中的完整和破舱状态船舶的横摇运动响应特性.结果表明,在船舶大幅运动时,进舱水液面会成波浪状,产生翻卷和破碎,引起较大的合外力矩,使横摇运动幅值增大,危及船舶安全.

船舶在横风横浪中的倾覆概率计算

探讨了对横风横浪联合作用下的船舶运动及其倾覆概率计算 .计算中海浪用 ITTC推荐的海浪谱 ,风采用 Davenport频谱描述 .用迭代法求解等效线性化横摇运动微分方程 ,得到线性横摇响应幅值算子 ;由横摇极值的概率密度 ,计算出船舶在不稳定区内每次横摇的倾覆概率 ,进而确定船舶在无航速漂流全过程中的倾覆概率 。

利用微气泡层减少平板阻力的边界层模型计算(英文)

以流体中光滑平板为例,建立微气泡层覆盖平板的气液简单边界层模型,采用平板层流理论,对给定的一系列气泡喷射速度参数和流体特性参数计算了微气泡状态下平板的摩擦阻力,结果显示微气泡对平板有明显减阻效果;最后给出了气体边界层的速度分布和剪切应力分布。

含微气泡二相湍流边界层减阻理论计算(英文)

利用边界层中注入微气泡降低固体壁面摩擦阻力的方法是一项有实用价值且有待进一步研究的减阻技术。本文以含有微气泡的湍流边界层为研究对象,以气液二相流理论为基础,建立了二相湍流边界层控制方程,在对控制方程进行详细讨论的基础上,利用差分网格法进行了求解,计算结果表明微气泡具有明显的减阻效果。最后对影响减阻效果的因素进行了分析,并指出了今后的研究方向。

单双舷侧散货船结构可靠性分析(英文)

采用按随机过程确定的载荷组合弯矩,对单、双舷侧两种结构分别计算船舶的极限弯矩和最大剪应力,进行可靠性评估,结果表明双舷侧结构可以大幅减小舷侧的剪应力,并在一定程度上提高了总纵强度;最后分析了双舷侧宽度对极限弯矩和最大剪应力的影响,提出了选取双舷侧宽度值的建议。

散货船破舱稳性计算及安全措施(英文)

根据SOLAS修正案“散货船的安全措施”及“货船分舱和破舱稳性”的各项条款的要求 ,计算并校核了五条散货船第一货舱破损进水后的平衡状态和船舶分舱指数 ,分析了不满足要求的原因 ,探讨了具体的改造措施 。

散货船破舱稳性计算

根据ＳＯＬＡＳ修正案“散货船的安全措施”及“货船分舱和破舱稳性”的各项条款的要求，计算并校核了五条散货船第一货舱破损进水后的平衡状态和船舶分舱指数，分析了不满足要求的原因，探讨了具体的改造措施，提出了新船设计的建议．

随浪中船舶参数共振倾覆的临界状态

本文对随浪中船舶的横摇运动及参数共振引起的船舶倾微现象进行了研究，建立了等效线性化横摇运动微分方程，运用拉普拉斯变换法求解并分析其稳定性，进行对船舶在随浪中倾覆的临界状态进行厂探讨，最后给出了一条船的计算实例。

微气泡层减阻的边界层模型计算

以流体中光滑平板为例 ,建立微气泡层覆盖平板的气液简单边界层模型 ,采用平板层流理论 ,对给定的气泡喷射参数和流体特性参数计算了微气泡层状态下平板的摩擦阻力 ,结果显示微气泡层对平板有明显减阻效果 ;

基于遗传算法的浮式防波结构物形状最优化设计

采用遗传算法作为优化手段，以透射系数为目标函数，对给定横剖面面积的浮式防波结构物在规则波中的消波性能及剖面形状进行了最优化计算研究，探讨了透射系数最小的剖面形状与波浪周期之间的关系。

微气泡减阻的二相湍流边界层模型计算

利用边界层中注入微气泡来降低固体壁面摩擦阻力是一项有实用价值且有待进一步研究的减阻技术。本文以含微气泡的湍流边界层为研究对象 ,以气液二相流理论为基础 ,对二相湍流边界层控制方程进行了详细讨论 ,并利用差分网格法进行了求解 ,计算结果表明微气泡具有明显的减阻效果。最后对影响减阻效果的因素进行了分析 。

双舷侧散货船结构可靠性研究

以一艘散货船为例,采用按随机过程确定的载荷组合弯矩,对单、双舷侧两种结构分别计算船舶的极限弯矩和最大剪应力,进行可靠性评估,结果表明双舷侧结构可以大幅减小舷侧的剪应力,但对总纵强度的影响不明显;最后分析了双舷侧宽度对极限弯矩和最大剪应力的影响,提出了选取双舷侧宽度值的建议.

高速船船型的研究与发展

较全面地论述了排水量型、滑行型、双体型、水翼型、气垫型和复合型等高速船型的研究现状与发展前景，提出了改善耐波性的技术措施。

船舶机舱火灾风险评估

为了对船舶机舱进行火灾风险评估,针对船舶机舱的特点建立了一套完整的综合评价指标体系。采用层次分析法对各个指标进行权重分析,并建立基于模糊识别模式的机舱火灾风险评价模型,把权广义距离之和最小的模糊识别模型用于综合评判中。以一条浮油回收船为例对该船的机舱进行火灾风险评估,结果表明,模糊综合风险评价方法是可行有效的,为船舶火灾风险评估打下了基础。

散货船满足《国际海上人命安全公约》破舱稳性要求的改造措施

以 3条散货船为例 ,按照《国际海上人命安全公约》 (SOLAS)修正案“散货船的安全措施”及“货船分舱和破舱稳性”的各项条款的要求 ,计算并校核了第一货舱破损进水后的平衡状态和船舶分舱指数 ,分析了不满足要求的原因 。

双壳散货船结构重量优化设计

提出了船舶结构优化设计的一般步骤,分别对双壳散货船的纵向构件、横向构件、槽形横舱壁三部分建立了结构优化设计的数学模型.采用进化算法,对“漫海”号散货船进行了实例计算,结果表明:经过优化设计,大大减轻了双壳散货船的结构重量,使之与未经优化的单壳散货船十分接近.

随机横浪中船舶倾覆概率计算

本文对随机横浪中船舶的运动及其倾覆概率计算进行了探讨。计算中海浪用ITTC推荐的海浪谱 ,风采用Davenport频谱描述。设船舶横摇服从高斯分布 ,由此确定横摇极大值的概率密度 ,计算出船舶在不稳定区内每次横摇的倾覆概率 ,进而确定船舶在无航速漂流全过程中的倾覆概率 。

现役散货船船体结构疲劳破损检验计划(英文)

以进化算法为优化手段 ,疲劳累积失效概率增量为约束条件 ,检验费用为目标函数 ,检验时间间隔及检验方式为优化变量 ,根据船体构件本身的疲劳特性进行疲劳破损检验优化研究 ,选出检验费用最少的最优检验方案 ,给出了计算实例和检验方案的比较 .结果表明 。

基于进化算法的散货船结构疲劳破损检验计划研究

采用进化算法为优化手段 ,疲劳累积失效概率为约束条件 ,检验费用为目标函数 ,检验时间间隔及检验方式为优化变量 ,根据船体构件本身的疲劳特性进行疲劳破损检验优化研究 ,选出检验费用最少的最优检验方案 ,并给出了计算实例。