新试验水池数据采集系统的实现

上海船舶运输科学研究所2号船舶拖曳试验水池的数据采集系统已老化,随目前试验要求的不断提高,需要一个与新改造的试验水池能够配套的精确测量和可视化的采集系统。改造后的新系统选用National Instruments公司数据采集卡,不间断采集阻力、扭矩等参数,利用通信传输采集车速和转速数据;用VB编程工具开发数据采集系统的数据处理和可视化操作界面。本系统已成功应用于2号船舶拖曳试验水池,取得了可观的经济效益。

分段履带式水陆两栖车减阻增速试验及数值仿真

为了研究分段履带式水陆两栖车的水动力性能,实现减阻增速,将尾翼板安装到水陆两栖车的方艉部,并开展了水池试验和仿真研究,两者的研究结果具有较好的一致性。通过仿真研究了车体的纵向重心位置、尾翼板的长度和角度对水陆两栖车阻力性能的影响,并分析了阻力成分的变化趋势。研究结果表明:车体纵向重心位置在540~560 mm时,车体所受水阻力最小;在速度为3~5 m/s时,长度为156 mm,与水平面夹角为10°的尾翼板减阻效果最明显,相比于原裸车体的阻力,减阻率达到34.3%;加装尾翼板可以增加车体的尾部中空区长度,相当于增加了水线长,增大了长宽比。该研究表明:适当调节重心位置和优化尾翼板参数,可以有效实现水陆两栖车的减阻增速。

月池开放和封闭状态下钻井船阻力性能试验研究

[目的]为分析多功能钻井船月池封闭或开放状态下月池结构对船体阻力性能的影响,开展带月池结构的钻井船模型水池试验。[方法]以某多功能钻井船为例,研究在规则波和不规则波下的船舶运动响应。试验中,通过挂钩连接拉力传感器测量船模在静水和波浪中的阻力,利用加速度传感器分析船首、舯和船尾的加速度特性。[结果]结果表明:在轻载工况及月池开放时,船舶阻力较大;在设计载重工况及月池封闭时,船舶静水阻力较大。在规则波下,月池封闭使船尾加速度降低了58.2%,船首阻力降低了46.7%,垂荡运动响应最大幅值减小41.8%;在不规则波下,船首阻力峰值约为船尾的10倍,相比于月池封闭时,在相同时间内月池开放时阻力峰值出现的次数更多。[结论]研究表明,设计载重工况的差异使船体水线面面积改变,影响了船舶静水阻力,而月池封闭不仅降低了船舶运动加速度及阻力,而且有效改善了纵摇及垂荡运动响应幅值,这为带月池结构的钻井船结构型式的设计提供了数据支撑。

水上飞机起飞历程的水动力特性研究

水上飞机能够在水面高效起降得益于船体布局的精细化设计,而深入掌握水上飞机的水面起飞滑行规律对于飞机的研制至关重要。采用水池拖曳试验和数值模拟方法两种研究方法探寻流动机制,分析大型两栖水上飞机滑行过程中的水动力特性。结果表明:利用计算流体动力学技术可以较为精确地模拟复杂外形的两相流耦合六自由度运动,与水池拖曳试验的流场形态和模型动力学特性吻合,在起飞全过程中阻力误差均在10%以内;对于带起落架舱的大型两栖水上飞机,前体舭弯产生的强烈喷溅是阻力峰产生的根本原因。