双尾鳍船舶纵倾节能及其尺度效应的数值研究

纵倾节能是一种高效易行的船舶节能手段,针对纵倾节能应用,采用基于RANS求解的数值模拟方法,对不同缩尺比与纵倾角度工况下的双尾鳍内河船型绕流场进行了数值模拟。本文分析纵倾角度对阻力及其成分的影响规律;分析阻力随纵倾角度变化规律的原因并对纵倾节能相关的尺度效应进行探讨。结果表明,双尾鳍船舶以设计航速航行时,纵倾角度为首倾1.5°左右时阻力最小,且纵倾节能存在明显的尺度效应。

基于OpenFOAM的某双艉鳍船快速性能研究

为研究双艉鳍船的艉鳍倾角和螺旋桨旋向对船舶快速性的影响,以OpenFOAM为工具,对模型尺度下的某双艉鳍船进行阻力和自航数值模拟,其中自航分为内旋和外旋2种工况。研究表明:与模型试验结果相比,阻力和自航数值计算结果的偏差均在3%以内,精度较高;将垂直艉鳍改为倾斜艉鳍,能改善艉部流动,减小低速区范围、流动分离和船体阻力;艉鳍形式和旋向对船舶推进效率的影响主要体现在船身效率上,伴流均匀性是影响船舶推进效率的主要因素之一。研究采用的基于OpenFOAM的快速性分析方法可供其他类型船的优化设计参考。

双尾鳍船型研究与发展分析

在对长江典型双尾鳍快速客船调研的基础上,就双尾鳍船型的研究与发展,从推进效率、振动、大方形系数船型及浅水船型的研究等方面进行了分析.

高能效江海直达散货船线型开发研究

以两万吨级江海直达散货船为研究对象,以提高能效为目标,结合船舶CFD数值分析和模型试验手段,对船舶的艏型与尾型选择,艏部水线与横剖线设计以及艉部双艉鳍倾角、间距、大小、形状等方面进行了分析研究。最终开发的线型采用新型直型艏和非对称双尾鳍,波形平缓,船体表面压力分布均匀,阻力低;经尾鳍后形成了有利于外旋桨工作的预旋流,螺旋桨推进效率高,船舶能效设计指数(EEDI)相比国际公约要求的能效设计基线降低了30%以上,成功开发的新船型将成为新一代江海直达船型的引领船型。

双尾鳍和轴支架对800t级排水船操纵性影响的模型对比试验研究

针对某一采用双尾鳍形式的800 t级排水船在进行自航模试验时出现操纵性能不能满足设计要求的情形,文中将其尾部的双尾鳍改成轴支架,并在某露天操纵性水池中,对改进后的自航模进行了回转和Z形操纵试验,通过对实验结果进行比较发现合理设计轴支架的大小和安装位置能够较好地改善800 t级排水船的操纵性能,并能够满足给定的船舶操纵性能设计要求。

基于CFD的双艉客船阻力特性分析

[目的]随着绿色船舶规范的实施及推进,船舶能效指数,特别是船舶航速功率指标越来越受到业界的关注。为了精确获得双艉船型的航速功率指标及船舶流场信息,[方法]基于计算流体动力学(CFD)理论,提出一种双艉船型航行阻力预报及流场捕捉的工程方法。采用粘性流计算软件FINE/MARINE,对某双艉客船的航行阻力进行计算,探讨船舶第1层网格节点高度、船舶航速以及附体对计算结果的影响,并将不同航速下的阻力预报及其结果与试验数据进行对比。[结果]结果显示,预报误差基本在3%以内。[结论]研究表明,所提方法计算效率高且易于实现,预报精度能满足工程需要,具有较强的工程实用性。

基于CFD的双艉船型阻力数值预报

根据船体阻力成因和预报方法的讨论分析,提出一种应用计算流体动力学(CFD)理论进行双艉船型阻力数值预报的方法。该方法采用势流理论计算兴波阻力,基于粘性流理论计算粘性阻力。通过对某典型散货双艉船与液货双艉船在不同航速下的阻力预报及其试验数据的比对分析,结果显示,预报误差基本控制在4%以内。研究表明,该方法计算效率较高、易于实现、经济性较好,且预报精度能满足工程需要,具有较强的工程实用性。

新型浅吃水双尾鳍渔船船型的研究

双尾鳍船型目前普遍应用于浅吃水肥大型的运输船上，对改善其阻力、推进性能和耐波性方面均有明显的效果。然而在相对较瘦的小型渔船上未见有所应用、作者通过理论分析，在国内提出在渔船上采用双尾鳍船型。本文对浅吃水渔船的尾鳍形状设计进行了探讨，并就设计的两种不同形状的尾鳍船型进行了阻力、推进和耐波性的模型试验。结果表明；只要尾鳍设计合理，可使其阻力、推进和耐波性能优于普通的双桨渔船以及目前渔民惯用的三机三桨推进的普通渔船船型。

某双艉鳍船型设计问题的综合治理与效果研究

基于某双艉鳍船型在设计中出现的问题,利用CFD的计算技术,深入剖析了该船在实船试航过程中出现的螺旋桨负荷过重、转速不稳定、左右桨转速差别较大、艉部产生较剧烈振动、航速同要求值相差甚远等现象的成因。在实船已经建成,船体线型及螺旋桨均无法改动的情况下,通过切割螺旋桨直径及修削随边、设计并加装整流鳍、采用舵球节能装置等三项综合措施后,成功解决了上述诸多问题,取得了极其显著的效果,得以顺利交船,避免了难以估量的重大损失。

乌江中上游双尾与隧道尾结合的机动驳船型

本文通过对隧道尾、涡尾及隧道尾与双尾结合尾型等三种船型的船模快速性试验结果分析，得出隧道尾与双尾结合船型是浅水急流机动驳较适宜的船型，其单位功率负载率和海军系数较现有优秀隧道尾船型分别提高28．61％和34．31％。

船舶CAD-CFD接口开发与应用研究

为实现船型优化中各船舶设计软件和性能计算软件间的集成应用,实现基于CAD与CFD的船型自动优化,基于B样条曲线开发读取SHF模型文件的接口程序,实现多软件之间型值数据的交换。以实例验证接口程序在转换模型文件过程中的精确度与实用性,该接口程序不仅适用于常规单桨船,还适用于双艉鳍船型的模型文件转换。

大方形系数双尾船浅水下沉量与纵倾计算

用Rankine源面元法数值计算某内河大方形系数双尾船的浅水下沉量及纵倾,计算得到的船体纵倾值随航速的变化在浅水孤独波出现前与试验结果较一致,而下沉量的计算值则明显小于有关试验值,有关数值处理方法仍须进一步探讨。

一种实用船型设计方法(2)——特殊船尾及其推进性能分析

介绍了四种具有完全不同尾型的实用双桨船型的优化设计结果,即双球尾船型、蜗尾船型、双尾船型、双 尾鳍沿海客滚船船型,都取得了很好的推进性能与节能效果。在设计航速下,与各自的对比常规双桨船型相 比较,提高推进效率分别为15％以上,20％以上,10%左右,8-10%。文中亦对特殊船尾的推进性能与螺旋桨 设计作了初步分析。

江海直达船船型设计的特点

由于江海直达船在珠江水系有巨大的发展潜力，而这种船要跨江、海两个不同航区航行，应作为珠江水系的一种新的特殊船型来研究．针对这种需要，本文较系统地阐明与之有关的“分段原理”，河道及海区对船舶性能的要求等在船型设计方面的特点．

双艉鳍节能船型研究与试验

本文介绍了双艉鳍线型在两型登陆运输船设计中的应用研究成果。模型试验结果表明,对于具有较 大船宽与吃水比的船型,采用纵流消波与双艉鳍组合式线型,可有效地提高船身效率、减小阻力、改善伴流分布,从 而达到较好的节能效果。

大型液化天然气船线型设计若干问题研究

以22万m3大型液化天然气船(LNG)为研究对象,结合船模试验,对该船型开发过程中的双艉鳍设计、纵向浮心位置的确定、总布置以及艉部振动等方面进行了分析研究。

22万立方米LNG船双尾鳍线型设计研究

结合22万立方米NO96薄膜型LNG船舱型特点,利用CFD(计算流体动力学)软件分析结合模型试验的方法,就带有型值控制点的双尾鳍线型做了设计研究,从尾鳍形状及与首尾线型匹配等入手,对阻力、推进性能、尾部伴流场等方面进行了分析。

一种有效的改善操纵性的船舵组合方式

给出了配置西林舵的双尾机动驳的深水船模操纵性试验结果．结果表明该船具有良好的航向改变性和航向保持性，由于配置了高性能的西林舵，该船的回转性有相当程度的提高，操７０°舵角时，该船原地回转且横倾角很小．

双尾鳍渔船船型的耐波性试验研究

本文分析了深、浅吃水双尾鳍渔船的耐波性模型试验（试验项目包括：流线试验；静水中自由衰减试验；横摇、纵摇、升沉试验；船艏垂向加速度测定；甲板上浪试验和螺旋桨出水频率试验），与实船在不规则波中的性能预报，及具有良好耐波性的球尾渔船进行比较。结果表明：浅吃水双尾鳍渔船船型具有良好的耐波性。

38000m^3耙吸挖泥船线型设计优化研究

大型或超大型耙吸挖泥船采用优选的双尾鳍线型,同时与带折角线的前体线型有机结合,可有效降低总阻力,提高推进效率。文中结合38 000 m^3耙吸挖泥船带双尾鳍的浅吃水肥大船型的船型特征,利用CFD分析技术对该船的艏艉线型进行设计与优化,模型试验结果表明,优化线型船的航速超过了设计指标,达到设计要求。