高速三体船的阻力预报方法研究

高速航行的三体船,其航行姿态会随着傅汝德数(Fn)的增加而发生变化。常见的CFD计算预报实船阻力常常以设计浮态为基准、固定船舶航行姿态的方法进行,也是导致计算偏差的原因之一。文中选定一艘三体船模型,针对自由和约束两种展开CFD数值模拟和阻力计算,得到其差别。为了进一步了解其兴波情况和摩擦阻力的变化规律,在0.3<Fn<0.6的范围内对处于自由和约束状态下的模型流场相关细节进行了分析。最后,对该三体船型进行了模型试验验证。

高速船航态模拟与阻力预报CFD方法应用

中高速船在航行状态下,其航态与低速航行相比有较大的不同,对船舶的阻力有明显的影响。因此,此类船舶的阻力预报必须考虑船舶航行姿态的影响。现有公开发表的关于滑行艇垂向+纵向运动理论预报研究的资料不多见。基于Flu-ent平台对三维船体航态对阻力的影响进行研究,采用动网格技术模拟船舶的航态;同时,为了保证计算的连续性与稳定性,利用FLUENT二次开发平台,编写UDF程序,在离散的时间域内根据船体的受力对船舶运动进行干涉。计算结果表明该方法对船舶的水动力预报问题具有可行性。

艾亚法与兰泼凯勒法权重修正的船舶阻力预报

针对船舶阻力估算方法精度低和船型适用范围小的问题,提出一种适用于目前运输的三大主力船型的阻力预报方法,对艾亚法和兰泼凯勒法所估算的阻力值加以权重修正因子,然后将两者修正后的值相加即为最终估算的船舶阻力值,经权重修正法修正后的阻力值和试验值对比结果表明,其阻力预报精度明显提高,适用范围可扩大到目前三大主力船型。

小水线面双体船阻力预报研究

小水线面双体船 (SWATH)船型设计的关键技术之一是其水动力性能的预报 ,而其静水阻力预报是其水动力性能预报的重要内容。本文应用船舶计算流体动力学 (CFD)技术并结合传统的阻力估算方法 ,开发了一个 SWATH船型阻力数值预报集成软件系统。为了验证该系统的有效性 ,将其应用于一 SWATH船型的总阻力和有效功率计算 ,并将计算结果和现有的船模试验结果进行了比较。结果表明 ,本文所开发的 SWATH阻力预报系统可以很好地预报 SWATH船型阻力随航速的变化规律以及阻力曲线峰、谷点的位置 ;在傅汝德数小于 0 .45的速度范围内 ,计算得到的总阻力和试验结果吻合良好。

三体船阻力预报与侧体布局的优化

三体船具有一系列突出的优点,它优良的快速性、耐波性和稳性等特点为其应用提供了广阔的前景。侧体布局的设计是优化其性能的关键,为了探究其对阻力性能的影响,本文首先在GAMBIT中创建三体船数值模型,再采用FLUENT软件对其进行数值计算。与船模试验相比,数值计算方法的相对误差小于2%,同时能准确高效地捕捉到自由液面波形等流场数据,为三体船阻力预报提供了一种高效可行的方法。在此基础上改变侧体纵横偏距,计算并分析了25种侧体布局方案的兴波干扰情况和阻力性能,得到了侧体布置在主体兴波波峰中时阻力较大,布置在主体兴波波谷中时阻力较小的结论。最后根据阻力最优原则,确定了侧体的最佳布置区域。不仅揭示了侧体布局对三体船阻力的影响规律,还为三体实船的侧体布局设计提供了新的思路。

基于人工神经网络的船型设计与阻力预报

船舶阻力与船体形状之间的关系是复杂的非线性关系,在实际设计中预报船舶阻力的方法一般主要有经验公式法和CFD方法.从打破传统方法的局限性和避免CFD计算的高成本出发,考虑人工神经网络理论对处理非线性复杂问题具有良好的适应性,采用RBF神经网络,试图为不同设计阶段的需要提出新的船型设计方法,并建立了相应的船型-阻力性能预测模型.通过实际数据验证了此方法的可行性和实用性.

二销式江海驳顶推船组的阻力预报

为适应推船与驳船间的二销联接方式,江海驳具有凹槽尾型,船组的阻力与常规船舶有较大的差异.文中在船模试验的基础上,回归出两种常用凹槽长度区间的江海驳剩余阻力计算式,提出了江海驳的阻力预报方法;得到阻力性能较优的江海驳尾型——隧道尾.采用编队系数的方法,得到船组的剩余阻力,进而预报出船组的总阻力.

基于CFD与三因次法结合的低速多用途船的阻力预报

为了实现对低速多用途船舶的阻力性能进行准确预报,提出将基于CFD的数值模拟与三因次法相结合的总阻力预报方法,采用Solidworks三维软件对某低速多用途船进行三维建模,依据Gambit软件对模型进行流域划分和网格划分,应用CFD理论选取合理的湍流模型和求解方法进行数值模拟计算,得到对应航速下船模的总阻力值系数,根据普鲁哈斯卡假设和三因次方法,利用最小二乘法拟合形状系数,进而计算出实船的总阻力,并且分析数值模拟的速度云图。最后与传统阻力估算方法-艾亚法进行比较,说明本文采用的阻力计算方法是可行性,给今后低速多用途肥大型船的阻力研究提供借鉴。

高速巡逻艇阻力预报及船型优化研究

为了快速、准确地获得高速船型的阻力性能,采用Michell积分法计算某高速巡逻艇的兴波阻力,并将计算结果同线性化的Rankine源法相比较,从而证实了该方法的有效性。同时以Michell积分法为基础,采用非线性规划法进行优化计算,在短时间内能获得性能优良的改良船型,由此可见,Michell积分法对于快速预报高速船型的阻力性能和船型优化是可靠的。

基于CFD的船舶阻力预报方法研究

根据船舶阻力成分及预报方法进行分析讨论,提出基于CFD的方法进行船舶阻力数值预报.分别基于势流和粘性流理论对船舶阻力进行预报,将阻力系数与试验值进行对比.基于粘性流体理论求解获得船体的粘性总阻力及摩擦阻力,基于势流理论直接求解欧拉方程获得船体兴波阻力.通过对某油船在各航速下的阻力理论计算结果与船模试验值的比较表明,该方法计算速度快,经济性好,且预报精确度高,完全满足工程需要,可以在实际工程使用.

大型海船阻力预报CFD数值模拟

本文运用CFD技术对大型海船阻力特性进行了数值模拟。文章基于标准k-ε模型,采用VOF法进行自由液面跟踪,通过对某VLCC在各航速下的阻力计算结果与船模试验值的比较表明,本文所采用的方法是准确可靠的。

基于SHIPFLOW内河船阻力预报研究

基于SHIPFLOW软件模拟内河船舶周围流场,考虑流体黏性及自由表面影响,预报船舶阻力,选择3种船体网格(CC,MM,MF)进行船体表面网格划分,采用势流理论与黏流理论的分区分步计算方法(ZONAL法),将数值计算的船舶总阻力与根据艾亚法经验公式估算出的总阻力对比,计算结果表明:网格划分形式MM的计算结果与经验法最为接近,同时验证了SHIPFLOW软件求解技术的可靠性并提高了换算效率,最后选择MM网格化分形式,对该船进行阻力预报。

水翼增升双体船阻力预报方法研究

本文介绍了作者在对水翼增升双体船的系列船模试验研究的基础上 ,对水翼和船体的阻力与升力进行了计算与分析 ,并由此引入了对这种全新船型的阻力计算与预报方法。该方法可以扩展应用至具有相似双体船型参数和不同水翼参数的水翼双体船的阻力预报。

多桨船拖桨阻力预报

多桨船在实际使用过程中,根据航行海况及工况有时只需部分螺旋桨(一只或多只桨)工作,而其余不工作桨则处于拖桨状态(即自由旋转或锁制状态)。此时,工作桨除承担原有的船体阻力外,还要加上不工作桨产生的附加拖桨阻力。本文提供了拖桨阻力预报方法,实际算例与实船试验结果对比表明,该方法具有较高的精度和实用性,可用于多桨船拖桨阻力预报。

基于STAR-CCM+的船舶阻力预报

船舶阻力预报对于提高船体快速性至关重要.众所周知,船模试验是船舶快速性研究的主要方法,而随着计算机技术的快速发展,以流体力学为基础的CFD方法则更加灵活和经济.本文基于STAR-CCM+这个软件对军用船舶和民用船舶进行了阻力预报,预报结果和试验结果吻合较好,证明了该方法在船舶阻力预报方面的可行性和良好的应用前景.

基尔斯法阻力预报程序

本文简要介绍了采用基尔斯修正母型船剩余阻力法估算阻力的程序实现方法

中型内河机动驳阻力预报方法

对中型内河机动驳船模阻力试验结果与 Guldhammer’s and Havvald’s Piagrams 图谱(简称 G-H 图谱)计算结果进行分析比较,得出了对 G-H 图谱计算值之修正系数,据此建立了一种基于 G-H 图谱的中型内河机动驳剩余阻力系数预报方法。

半潜式海洋平台阻力预报数值模拟分析

基于STAR-CCM+,采用k-ε湍流模型对半潜式海洋平台进行三维数值模拟,计算海洋平台及压强分布,并通过与实验结果对比对本文算法进行验证。在此基础上,分析不同来流方向和不同来流速度下平台的阻力及表面压强的变化规律。结果表明:平台阻力受“遮蔽”效应和迎流面面积的影响较大;在相同来流速度下,不同方向的平台阻力随流向角度增大;相同来流方向下,平台阻力随着来流速度的增大而增大。

基于CFD方法的冷藏运输船阻力预报

舟山万达船舶设计公司最近设计了一条冷藏运输船。在设计之前采用CFD方法对该船进行了阻力数值预报。数值预报的结果同试验结果进行了对比,吻合较好。采用CFD方法能较快地预报出新船阻力,比以往我公司采用的传统的拖模试验方法大大缩短了设计时间,为我公司今后新船设计提供参考。

基于SHIPFLOW的散货船阻力预报分析

本文利用SHIPFLOW软件对某中低速灵便型散货船进行船模尺度下的阻力预报分析,提出SHIPFLOW适用于中低速肥大型方尾散货船阻力预报的计算模式及改善尾部网格质量、提高计算精度的方法。将阻力的CFD模拟结果与船模试验结果进行对比,结果表明CFD阻力预报误差基本控制在±3%范围以内,满足工程精度要求,验证了SHIPFLOW对散货船阻力预报的适用性,为后续方案优选论证提供保障。