基于CFD和参数化建模的集装箱船球鼻艏优化设计

以某大型集装箱船为研究对象,将船体参数化建模技术、船舶CFD数值模拟技术和优化算法相结合,对该集装箱船的球鼻艏曲面进行优化设计。在优化中以设计航速下的阻力性能为优化目标,选用带精英策略的非支配遗传算法,对选定的设计变量进行空间寻优。结果表明:该优化船型在弗劳德数为0.269的设计航速下的阻力有所降低,降幅为4.06%,船舶阻力性能得到提升。船型优化取得良好的效果,表明了采用的船型优化方法具有一定的可行性和实际工程应用价值。

基于响应面的渔船球鼻艏参数分析及多航速自动优化

远洋金枪鱼围网渔船是一种中、高速的作业型船舶,加装球鼻艏并进行优化可以有效降低其兴波阻力。通过一种改造型值的球鼻艏变换方法,由球鼻艏的长度、宽度、高度及尖点高度参数直接生成用于CFD计算的船体型值,可以快速探讨球鼻艏对兴波阻力的影响。兴波阻力的计算采用Rankine源势流理论,运用试验设计方法生成球鼻艏参数对兴波阻力影响的响应面模型。该模型表明,各参数的影响是复杂且耦合的,难以呈现单调的规律性,且在不同航速下其影响规律也有差异。优化球鼻艏的过程选用结合响应面的快速优化方法,通过优化,发现传统的对单一设计航速的优化可能会出现在较低的服务航速下阻力增加的情形,而采用多个航速的阻力优化方法则在设计航速与服务航速下同时具有减阻节能效果。

84000 m^3 VLGC线型优化与CFD分析

84 000 m^3 VLGC的初始线型航速功率指标,距市场上的竞争对手略有逊色,故开展了本项线型优化工作。通过适当调整布置,释放了一定的线型改进空间,通过对CFD模拟得到的流场和波形进行观察分析,获得改型启示。最终优化线型,经库存桨船模试验验证,同样设计航速下收到功率减少5%,或者,同样功率下,设计吃水时航速提高了0.3 kn,压载吃水时航速提高0.5 kn。快速性指标在同型船市场上有较强竞争优势,达到市场上同型船的领先水平。

高船龄船舶应对现有船舶能效指数案例分析

为提升现有的营运船舶,特别是高船龄营运船舶的EEXI指数,以某船龄达到16年的5300 TEU集装箱实船为例,分析讨论方案设计、技术改造方法及具体的方案实施,从实船项目的角度分析高船龄船舶应对现有船舶能效指数要求的难点和可行的解决方案,确定采用限制主机功率加上球鼻艏局部改装的组合方案可保证该船舶满足EEXI指数要求。