船舶推进节能研究——导轮的理论设计和实验

本文分析了应用导轮装置可将常规螺旋桨尾流能量转换为推进功率的原理,给出了以升力线理论为基础的导轮设计方法。为了检验给出理论公式的实际设计效果,对一条2000t的综合节能船作了螺旋桨/导轮组合推进装置的设计,在空泡水筒内进行了单独螺旋桨和螺旋桨加导轮组合装置的对比模型试验。为了探讨螺旋浆加装导轮后尾流场的变化,在对比模型试验中,用一维大功率激光测速仪进行了尾流轴向和切向速度的测量。试验结果表明,常规螺旋浆加装导轮装置后,确可减少尾流中的能量损失,提高给出实例中的螺旋桨效率达10％,与理论设计预估结果相当一致。

船舶碰撞力和能量吸收

本文介绍了船舶碰撞过程的力学机理,给出了三维碰撞动力分析基本方程和方程的求解,以实例显示了船舶碰撞时碰撞力和能量的变化过程。最后还讨论了碰撞保护结构设计的原则。

黄河可折曲铰接式组合货轮的试验研究

本文简要介绍了黄河可折曲铰接式组合货轮的研究工作,全文共分3部份:1.快速性研究;2.操纵性研究; 3.铰接装置模拟测力研究。此外还将上述试验数据与实船测量结果作了比较。

海上快速救生船船型试验研究

建造具有良好阻力性能及耐波性能的海上快速救生船是当务之急。作者通过试验,重点研究了两种新船型的技术关键问题。半潜体船型:变化了半潜体大小,纵向位置及浸深,试验表明它在一定速度范围内既能减阻,又能较大幅度改善纵向运动性能。小水线面船型:采用理论方法计算了它的纵向运动稳定性,并设计了3组鳍。试验测定了船模的运动纵倾力矩,为实船控制提供了依据。

普通螺旋桨和大侧斜螺旋桨在两个特定流场中的脉动压力试验研究

本研究通过普通螺旋桨(无侧斜)和大侧斜螺旋桨在空泡水洞两个特定流场(对称非均匀流场和不对称非均匀流场)中诱导的脉动压力试验测量,探讨其不同的脉动压力特性和侧针的减振效果;介绍了为测量脉动压力而建立的传感器和数据采集处理系统。这一根据高速采集储存数据、慢速传送微机处理思想建立起来的Molti-Function系统,有别于通常采用的由高速处理机和磁带记录机组成的脉动压力数据采集处理系统,具有数据采样速度快,无信号失真等优点。本研究发现,大侧斜桨具有降低螺旋桨空化诱导的脉动压力幅值作用,但这一作用的大小与空化数和流场特徵有关;无论是普通桨还是大側斜桨,在不均匀流场中诱导的脉动压力均具如下特徵,即与一阶叶频谐调分量相比,在较大空化数情况,二阶以上叶频谐调分量明显丰富,而在较小空化数情况,则明显变小。本研究认为,在应用简化网格模拟得到的不均匀流场中进行螺旋桨脉动压力测量的比较试验,可克服模拟流场差异带来的测量结果误差,有助于提高实验室的脉动压力测试技术水平。

三峡升船机上游浮式导航堤研究

升船机是三峡水利枢纽工程的主要通航建筑物之一。为保证船舶安全通过升船机上闸首,需在升船机上游设置浮式导航堤。本文详细论述了通过理论计算和模型试验进行的浮堤形状及尺度的研究结果,并提出了适合三峡水库波浪的具有良好消波性能的浮堤剖面尺度及形状。本文亦讨论了浮堤的连接结构形式,并通过模型试验提出了连接结构主要设计参数的建议。

长江下游(通申线)综合节能客轮水动力试验研究设计

长江下游(通申线)综合节能客轮“新越”号,系我所于80年代后期设计。该船的船宽吃水比为5.25,属于超浅吃水船,设计难度较大。作者采用多种方案,进行了大量的水动力试验研究,主要是线型的优化研究,经分析比较,最后采用我所开发的不对称双尾鳍船型,解决了推进、操纵、布置等一系列问题,达到了较高的快速性和节能指标。该船与70年代的优秀船型——双桨轴支架型客轮相比,船体节能效果达到25％,综合节能效果为35％。

珠江水系新型客船——“荣华”轮研究综述

"荣华"轮是珠江水系新一代的优秀客运船型,其稳性富裕量大,快速性、经济性及舒适性良好.投产以来取得了显著的经济效益和社会效益,受到用户及旅客的好评.本文介绍了该船的船型概况、主要的研究成果及达到的主要技术经济指标,供珠江水系推广应用此类船型时参考,亦可供其它内河浅水航道开发大船宽一吃水比、较大方型系数的双尾船型时参考.

波浪中锚泊浮堤系统特性的理论研究

本文研究了在规则波作用下锚泊浮堤的运动响应、消波性能、横漂力引起的堤体横漂量以及此时链的受力情况。在理论计算过程中应用了Frank源汇分布法和Grim切片理论,并采用九尾的远场积分法计算二阶漂移力,采用Kim法计算无穷远处的反射波波幅,用传统的悬链线理论对锚泊系统作静力计算,还将矩形剖面防波堤的计算结果与日本井上义行的计算结果以及我国南京水利科学研究院有关矩形剖面防波堤的系列模型试验結果做了比较,计算结果和试验结果接近,吻合。本研究的目的在于用理论方法预测浮式防波堤的特性并优化防波堤的形状。

我所派员参加第十九届国际水池会议性能技术委员会第四次工作会议

第十九届国际水池会议(ITTC)性能技术委员会第四次工作会议于1989年12月7日至8日在荷兰瓦格宁根埃迪海运研究所(MARIN)召开.我所性能室副研究员郭永松参加了此次会议.到会的委员会成员共8人,分别来自英、美、荷兰、日本等国家.这次工作会议主要讨论了提交给第十九届国际水池会议的委员会报告的草拟稿和对今后工作的建议.讨论的草拟稿涉及船舶性能预估中的问题、附体阻力尺度效应、螺旋桨尺度效应、快艇阻力。

噪声与脉动压力的信号特征及其采集处理

作者根据螺旋桨空化噪声或激振力的产生机理,分析了它们的时间域和频率域特性,指出在噪声和激振力的信号处理中,必须实现对采样起始的控制及宽频域的高速采集.文中简要叙述了“高速采集贮存,慢速传送微机”系统的设计思想,介绍了以瞬态波形存贮器和微机为主体的多功能采集处理系统,并绘出了系统运行的一些实例图.文章还就数字信号处理的基本原理和瞬态波形存贮器的特点,论述了系统所具有的若干独特功能及其在水动力学研究中的应用前景.

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.

双体船阻力的尾流波型测量和理论计算

本文首先以力的观点和能量耗散观点将双体船阻力进行划分,然后采用微叶轮船模粘性阻力自动化测试系统和船波自动测试系统,对各阻力成份随片体间距和速度变化而变化的规律进行研究,同时将基于线性波理论的双体船波型阻力的理论计算值与双体船波型阻力的测试值进行详细的比较,探讨线性波理论和适用性。

考虑桨前预旋流的自航试验分析及实船预报

本文根据有关文献提出的预旋流的概念,给出了包括横向非对称船型及多桨船型在内的多种船型的桨前流动的预旋转速(或称切向伴流相当转速)的精确计算方法,以及船模预旋转速实船预旋转速间的关系和考虑预旋流动的实船预报,文中还讨论了十八届国际水池会议给出的计算双桨船模型桨前流动的预旋转速的近似性,最后以程序计算的形式,把预旋流概念同时引入自航试验分析和实船预报中。

船研所空泡水筒背景噪声和ITTC标准螺旋浆空化噪声测量

本文给出了上海船研所空泡水筒的背景噪声和ITTC标准螺旋桨的噪声测量结果。对其噪声频谱分析结果表明,上海船研所空泡水筒的背景噪声很低,在500赫兹以上的频率范围,噪声信号可获得较高的信噪比;螺旋桨的流动噪声和各种类型空化噪声的频率范围则可达100千赫兹以上,在50千赫兹频率有较高的声压级。另外,水文对噪声测量系统和测试方法进行了讨论,並提出了一些建议。

海船结构的总纵强度可靠性分析

本文在研究船舶结构总纵度强度的外载荷和结构能力的概率模型的基础上,应用结构可靠性原理中的全概率法和改进的一阶二次矩法编制了计算程序。通过对5艘实船的计算,分析了这些船舶的实际安全水平,特别,根据ZC规范要求的最小强度的最大载荷作了可靠性分析,得出了这5艘船的最低安全水平。在改进的一阶二次矩法计算的基础上,给出一种与传统的确定性设计方法形式相似但比其更为精确的安全设计条件及其相应的强度减小因子和载荷放大因子计算方法,供结构直接设计强度校核所用。

常规双体船自摇周期的一种理论预报方法

本文从船舶运动的基本理论出发,借助于细长体理论和Frank方法,对常规双体船在规则波中的运动作了理论探讨,提出了一种理论预报的实用方法。经与试验数据比较,证明该方法在精度上是可靠的,本文所作的一些假定是可行的,它可用于预报常规双体船的前期适航性能。