仿蟹滑翔机器人与螺旋桨耦合作用下自航性能研究

针对一种新型仿蟹滑翔机器人,以提高其机动性为目的进行研究。选用合适的螺旋桨,基于粘性流体理论,利用计算流体软件Fine/Marine开展螺旋桨敞水性能计算,将滑移网格法与多计算域法有效结合,研究仿蟹滑翔机器人与螺旋桨耦合作用下的自航性能进行研究,对其直航运动;预报加速到定常运动的整个过程。为仿蟹滑翔机器人设计提供理论依据。

基于体积力法的船体自航性能数值预报

为实现船舶自航性能的快速预报,应用计算流体力学(CFD)方法,采用一种便捷的描述型体积力模型替代螺旋桨的作用,分别在无舵实船自航点和有舵模型自航点2种条件下对MOERI(Korea Research Institute for Ships and Ocean Engineering)集装箱船(KCS)的黏性自由面流场进行了数值模拟.依据等推力法、敞水计算和螺旋桨敞水曲线等,计算船体自航性能相关参数.计算结果与试验结果吻合良好.研究结果表明,使用描述型体积力法可以便捷而较为准确地预报船体自航性能.

自航水雷沉底稳定性与自航性能的兼容性问题

在分析自航水雷对沉底稳定性和自航性能要求的基础上，提出了两种使自航水雷同时满足沉底稳定性与自航性能要求的方法，给出了相应的设计实例，并对设计结果进行了分析、讨论。

基于迭代型体积力法的船舶自航性能数值研究

准确预报船舶自航水动力性能对船舶设计与快速性优化具有重大意义。论文应用计算流体动力学(CFD)方法,采用体积力法代替真实螺旋桨;并应用耦合螺旋桨势流涡格法(VLM)和船体周围粘性流场RANS方程,对KCS集装箱船的自由面粘性流场进行船模自航数值模拟,通过调节螺旋桨转速达到自航状态,计算结果与试验结果吻合良好。整个计算过程通过集成了VLM和RANS方程的程序自动完成。研究结果表明,迭代型体积力法可以快速准确地预报船桨干扰下船体的自航性能。

Aframax油船自航性能的数值和试验研究

在船舶能效指数(EEDI)实施的工程背景下,本文对一艘实际营运的阿芙拉(Aframax)油船自航性能的数值和试验方法开展了研究。首先,在SSPA拖曳水池进行了阿芙拉船模的螺旋桨敞水试验、阻力试验和自航试验。其次,基于计算流体力学(CFD)理论和Star-CCM+软件平台建立了油船自航的数值模拟方法,在此基础上对Aframax船模自航性能进行了数值模拟。采用RANS方程和SST k-ω湍流模型模拟流场粘性,将流体体积函数法(VOF)用于追踪瞬时自由液面,此外,应用滑移网格技术来处理螺旋桨旋转问题。最后,通过与试验结果进行的对比验证了数值方法的有效性,并且对Aframax油船艉部进行了型线优化。对比结果可以发现,优化线型船模的推进功率降低了2.98%。

9400 TEU集装箱船实尺度自航性能数值模拟

以9 400 TEU集装箱船为研究对象,分别采用体积力和滑移网格2种螺旋桨模拟方式进行实尺度自航性能数值模拟。先后考察湍流模型、网格划分、最大非线性迭代次数、时间步长、激励盘参数及动区域大小等因素对计算结果的影响,通过与模型试验换算及实船试航结果对比,确定了影响计算结果的关键因素及相应最佳设置,并且验证了实尺度自航性能数值模拟的有效性。分析对比了2种方法在实船自航点的自航推进因子及流场,发现两者均能较好预估实船性能。但是尾流场存在差异,对于桨前流动,两者主要差异在于轴向和切向流动;而对于桨后流动,两者主要差异在于径向流动。

赤水河300t机动船型线优化设计

介绍赤水河300t机动船型线设计及优化过程,经模型试验验证,设计改型后的阻力性能明显优于设计原型。