三种艉部附体方案的粘性阻力数值计算

水面船舶艉部附体不但影响船舶的阻力,而且对螺旋桨的伴流分数以及推力减额也会产生较大影响。近年来,越来越多的研究者都重视使用数值方法进行船舶附体优化设计。在分析某排水型水面船舶艉部附体特点以及优化目标后,设计出两套艉部附体优化方案。通过数值计算方法对这3种方案的船体带附体模型在不同雷诺数条件下进行三维粘性流场的数值模拟。分析比较了它们的粘性阻力和螺旋桨桨盘面处的伴流,最后得到双尾鳍附件的最优方案。

两种形式支柱小水线面双体船粘性阻力计算方法研究

对船舶粘性阻力工程及理论计算方法作了介绍,构建了一典型直支柱SWATH数学船型,变换得到斜支柱SWATH,运用数值与工程估算两种方法对SWATH粘性阻力进行计算,通过对比分析,验证了工程估算的适应性以及数值计算的准确性。因此,两种计算方法在SWATH设计初始可以作为其粘性阻力计算和船型优化分析的有效工具。

两栖车辆航行粘性阻力数值分析

采用数值模拟方法,针对某两栖车辆不加防浪板和加装3种不同防浪板4种情形,就车体粘性阻力问题进行了分析.模拟计算所得结论与实验结果吻合较好,证明所进行的模拟计算方法是基本正确的,从而为新型两栖车辆的车体设计提供了新的手段,对两栖车辆加装前防浪板提出了优化设计方案.

离散格式和网格数量对过渡型艇粘性阻力的影响

采用对比性数值分析方法研究高速气泡船减阻效果,针对某优良过渡型艇,为喷气需要预先进行断阶,不计自由面影响,采用有限体积法和SIMPLE算法,湍流模型为k-ε两方程,耦合求解N-S方程和连续性方程,数值分析不同离散格式、不同网格数量对艇体在不喷气状态下遭受的粘性阻力影响。计算结果显示:二阶迎风格式比一阶迎风格式数值结果与试验结果符合较好;网格数量达到95万,计算结果与试验结果符合较好。

基于CFD的高速方尾船粘性阻力预报

随着社会经济的发展和科学技术的进步,人们对船舶航速的要求也日益提高,这引起了世界研究高速船的高潮。而高速船大多具有方尾,这使得方尾船粘性阻力预报的研究十分有意义。利用CFD软件,对文献[4]提供的b系列尾船型进行数值模拟,得到在低傅汝德数下,在不考虑自由液面情况时的摩擦阻力系数,粘压阻力系数以及形状因子,通过计算结果和船模实验的比较,验证了预报的有效性。同时,讨论了船型尺寸,双体船间距以及傅汝德数对粘压阻力的影响。

扭摆法测转动惯量的粘性阻力研究

针对扭摆法测物体转动惯量系统误差较大的缺点，提出了实验中3种塑料圆柱选取周期值N=5，并采取3组周期平均值，从而最大程度上降低系统误差．发现当N不是很大时，粘性阻力对转动惯量起主要作用，此时转动惯量的大小与空气的接触面积大小有很大关系．增加空气接触面积，非线性阻尼效果增强．表面积S越大，转动惯量理论值I和实验值I＇之间的差异就越大，不确定度也随之变大，非线性阻尼导致的实验值与理论值之间的差异越来越明显．

一个测试粘性阻力的自动化系统及一些试验结果

本文是文章[2]的继续,较详细地介绍了一个测试粘性阻力的自动化系统,重新列出了最后的计算公式.这是一个微叶轮、光导纤维、多点脉冲输出式的系统.用陶德系列60C_b=0.60船模进行的重复性试验证实此系统试验效率很高.试验用步进和连续移动两种方式进行,都得到了可靠的粘性阻力R_v值.重要的是尾流测试必须在全船宽范围内进行.

基于CFD的游泳比赛粘性阻力分析

竞赛的核心精神是对抗与公平,但显然从流体力学的角度来看,游泳比赛本身就存在着不公平性。鉴于此,利用Solidworks软件建立三维简化模型,并应用Autodesk CFD软件对游泳比赛各泳道的流场及粘性阻力进行分析。且提出了在游泳池壁附近加装类传动带装置,可有效减小各泳道粘性阻力的差值。

双体船粘性阻力数值计算方法

将兰德韦伯回转体速度分布所满足的第 1类弗雷德和姆积分方程由来流速度为 1推广到一任意值 ,并由此提出了速度因子的概念 ;在数值计算过程中 ,结合实际情况 ,考虑到多次迭代会带来舍入误差的积累 ,采用最小偏差法结束迭代 ;程序用C+ + 语言编制 ,在VISUALC ++Ver5 .

疏水性壁面降低粘性阻力的探讨

提出了“增大壁面的疏水性是降低粘性阻力的有效方法之一”的观点，从理论上作出了合理的解释，并通过实验进行了验证，同时还指出了应用时应注意的问题．该方法在减阻节能方面有很好的应用价值．

微间隙液体粘性阻力分析

微谐振器是微机电系统中应用最广泛的器件之一,由于加工工艺和环境潮湿等原因,在微间隙结构中常常会有液体存在,从而产生液体粘性阻力,对可动部件的运动、微器件性能的发挥产生影响。通过液体粘性阻力的分析,建立了上平板做简谐振动的微间隙液体粘性阻力模型,进行了理论计算及仿真分析。结果表明:液体粘性阻力随着平板振动的频率、最大振动速度、流体密度、流体动力粘度以及平板面积的增大而增大,而仿真分析得出的边界层厚度和流体对平板的剪切应力与理论值基本符合。

明渠交汇水流阻力对平面二维数值模拟的影响

与顺直明渠水流相比,明渠交汇水流由于存在分离区和自由剪切面,其紊动特性引起的阻力较为复杂,交汇水流除床面阻力外还受到较强的阻力。基于数值模拟与实验比较分析表明,分离流与自由剪切流所产生的阻力(紊动粘性阻力)对于交汇水流数值模拟具有重要影响。同时,由于平面二维模型对二次流影响的忽略,断面环流较强时数值模拟会产生较大的阻力(环流阻力),而断面环流较弱时,交汇水流的三维特性相对较弱,采用平面二维模型和k-ε紊流模型能达到较好的模拟效果。因此,紊动及环流阻力的计算对交汇水流数值模拟的精度至关重要。

基于ITTC-57对于帆板阻力成分的计算与分析

基于摩擦阻力经验公式计算板体与附体的粘性阻力,其中,湿面积采用了梯形面积计算的方法与辛卜生二次抛物线面积计算方法,2种方法计算结果一致。又由于总阻力等于粘性阻力与兴波阻力之和(粘性阻力由摩擦阻力与形状阻力构成),将水池试验测得的总阻力减去粘性阻力即得到兴波阻力的大小,进一步计算出不同船速下各种阻力成分的比例。

小水线面四体船的阻力特点分析

从粘性阻力、兴波阻力和旋涡阻力3个方面分析小水线面四体船(以SLICE为代表)的阻力特点,讨论了浮体横向错位、支柱和潜体形状、航速和吃水对兴波阻力的影响.结果表明,在浅水中一定航速范围内,与等排水量的小水线面双体船(SWATH)相比,SLICE有一定优势.

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。

小水线面双体船粘性流数值模拟

利用商业软件FLUENT对一小水线面双体船 (SWATH )的粘性绕流进行数值模拟 ,得到了不同航速下的三维粘性流场和粘性阻力 ,通过对计算结果的分析、比较 。

SWATH阻力的数值计算方法及其性能试验

用七次幂多项式拟合片体线型和主体横剖面面积曲线,以线性兴波阻力理论为基础计算兴波阻力;以“相当平板”假设为基础计算摩擦阻力;采用“1+k”的方法计算形状阻力,提出了SWATH阻力的完整方法,与船模试验结果比较得出:采用本方法预报SWATH的阻力比较接近实际情况。

高速双体船阻力估算方法研究

高速双体船因为其较高的航速以及双体船本身的特性,而与一般的低速船舶有着较大的不同,因此一些适用于低速船舶的阻力估算方法在估算高速双体船阻力时,可能产生较大的误差。论文以一艘550t高速双体船为例,利用不同的阻力估算方法与CFD计算软件,对其阻力进行了预报。分别计算粘性阻力与兴波阻力的方法,其预报结果与试验结果较为接近,更适合高速双体船的阻力估算。

大型客机远场阻力分解方法验证研究

基于动量定理推导了远场阻力分解方法,发展了一套高精度流场阻力辨识和分解后置处理工具Mfd3。通过对计算流场区域有效辨识,采用域积分方式获取阻力各组分的精确估计,包括激波阻力、粘性阻力、诱导阻力和数值耗散阻力,从而克服传统近场阻力积分方法无法消除CFD数值耗散的影响以及无法反映阻力产生的物理机制等缺点。翼身组合体标模计算结果表明:远场阻力分解方法能够清楚地给出由粘性和激波产生的熵增分布,并能识别出各自的贡献区域;同近场阻力积分方法相比,远场阻力积分方法不仅可以消除数值耗散阻力从而提高阻力的计算精度,而且还能获取阻力构成分量,便于分析阻力产生的机理,并能进一步用于工业部门获取减阻的细致物理机制。