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中型豪华游船波浪增阻数值模拟分析 预览
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作者 于海 封培元 +2 位作者 熊小青 吴琼 何佳益 《船舶》 2019年第1期99-104,共6页
船舶在波浪中航行时由于波浪的扰动阻力较静水中有所增加,称作船舶在波浪中的增阻现象。文章对某中型豪华游船在设计航速下,进行静水和不同波浪条件中的三维粘流流场数值模拟及模型试验验证。为后续型线设计提供依据,有较好的实际应用前景.
关键词 波浪 粘流数值模拟 模型试验验证
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中型豪华游船直立艏型线设计和优化研究 预览
2
作者 熊小青 何佳益 +2 位作者 于海 冯毅 封培元 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期88-96,共9页
为改善一型7万总吨级中型豪华游船的经济性和舒适性,在常规球艏优化方案的基础上,开展直立艏的型线设计和优化研究。首先,针对多个典型营运速度下的阻力性能,应用型线优化软件CAESES和CFD软件SHIPFLOW组成的数值优化平台,采用全参数化方... 为改善一型7万总吨级中型豪华游船的经济性和舒适性,在常规球艏优化方案的基础上,开展直立艏的型线设计和优化研究。首先,针对多个典型营运速度下的阻力性能,应用型线优化软件CAESES和CFD软件SHIPFLOW组成的数值优化平台,采用全参数化方法,对船艏型线进行自动优化。然后,应用NUMECA-FINE/Marine软件,对优化方案在经济航速、巡航速度和设计航速三个工况下的静水中的阻力进行更为精细的数值验算,确认优化效果。最后,对常规球艏和优化的直立艏两个方案分别开展模型静水阻力试验和波浪中的阻力试验。静水中的试验结果证实,直立艏优化方案在三个典型航速下的阻力都明显小于常规球艏方案;设计吃水、设计航速下迎浪规则波中的试验结果表明,相比于常规球艏方案,直立艏优化方案的波浪增阻明显更小,垂荡和纵摇响应总体上也有所减小,营运经济性和舒适性都能得到一定程度的提升。 展开更多
关键词 豪华游船 直立艏 型线优化 参数化建模 CFD计算 波浪 模型试验
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波浪增阻计算和船型优化 预览
3
作者 郝昊 陈伟民 +1 位作者 李传庆 许贺 《上海船舶运输科学研究所学报》 2019年第1期23-26,32共5页
采用切片法与辐射能法相结合的方法计算船舶波浪增阻,并通过减小进水角进行船型优化。以某集装箱船为母型船进行波浪增阻计算,分别比较优化前后该船的纵摇升沉运动和波浪增阻,并分别对原型船和改型船进行船模阻力试验。结果表明,该波浪... 采用切片法与辐射能法相结合的方法计算船舶波浪增阻,并通过减小进水角进行船型优化。以某集装箱船为母型船进行波浪增阻计算,分别比较优化前后该船的纵摇升沉运动和波浪增阻,并分别对原型船和改型船进行船模阻力试验。结果表明,该波浪增阻计算方法可行,船型优化方法可靠。 展开更多
关键词 波浪 切片理论 辐射能法 船型优化
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不同波浪增阻预报方法对比 预览
4
作者 李传庆 许贺 +1 位作者 黄珍平 陈霞萍 《上海船舶运输科学研究所学报》 2018年第3期1-6,共6页
在对实船试航过程中实测的航速和功率进行修正时,波浪修正是重点之一。基于此,对ISO 15016:2015中的波浪修正方法、我国在国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)会议上提出的波浪增阻预报方法及二者相结合形成的组... 在对实船试航过程中实测的航速和功率进行修正时,波浪修正是重点之一。基于此,对ISO 15016:2015中的波浪修正方法、我国在国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)会议上提出的波浪增阻预报方法及二者相结合形成的组合方法进行对比分析。以某5万吨级散货船为研究对象,采用上述方法计算波浪增阻,并将各结果与试验结果相对比。结果表明:波浪周期对波浪修正结果的影响较大;采用组合方法所得预报结果总体上与试验所得预报结果较为接近。 展开更多
关键词 波浪修正 切片法 波浪 船舶运动
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基于最小阻力的双体无人船优化设计 预览
5
作者 杨显原 吴家鸣 李林华 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第8期27-32,共6页
为了降低双体无人船在波浪中航行时的阻力,以片体长宽比、片体间距以及重心纵向位置为设计变量,根据均匀设计原理拟定不同的设计方案,运用数值计算方法对迎浪航行状态下双体无人船的静水阻力和波浪增阻进行分析,得出阻力与设计参数... 为了降低双体无人船在波浪中航行时的阻力,以片体长宽比、片体间距以及重心纵向位置为设计变量,根据均匀设计原理拟定不同的设计方案,运用数值计算方法对迎浪航行状态下双体无人船的静水阻力和波浪增阻进行分析,得出阻力与设计参数之间的关系,基于总阻力最小并计入总布置对船型设计的限制对双体无人船船型方案进行优选,得到波浪中阻力性能较优的方案。 展开更多
关键词 双体船 无人船 静水 波浪 优化设计
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满足最小装机功率下的船舶波浪增阻数值计算研究 预览
6
作者 贾腾 董国祥 +1 位作者 高玉玲 李传庆 《上海船舶运输科学研究所学报》 2018年第2期18-21,共4页
以某散货船为研究对象,利用泰勒展开边界元方法对目标船在低速和高速下的波浪增阻进行计算,将计算结果与耐波性模型试验结果进行对比分析。分析结果表明,该数值计算的结果与模型试验结果规律性一致,高航速下的计算结果与试验结果基... 以某散货船为研究对象,利用泰勒展开边界元方法对目标船在低速和高速下的波浪增阻进行计算,将计算结果与耐波性模型试验结果进行对比分析。分析结果表明,该数值计算的结果与模型试验结果规律性一致,高航速下的计算结果与试验结果基本吻合,低航速下的计算结果略大于试验值。验证了该数值计算方法的可行性,采用该方法进行最小装机功率要求下波浪增阻的评估较为保守。 展开更多
关键词 最小装机功率 数值计算 波浪 边界元方法
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基于重叠网格方法的船舶迎浪增阻与运动数值预报 预览
7
作者 李冬琴 李国焕 +2 位作者 戴晶晶 章易立 李鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第11期13-20,共8页
基于粘性流CFD软件建立了三维数值波浪水池,并对带舵的KCS船模在静水和5个不同波长的规则波中航行进行数值模拟。文中采用入口处模拟波速的方法造波,消波方法运用强迫消波技术(Wave Forcing),并利用VOF方法追踪自由波面的变化,在数值水... 基于粘性流CFD软件建立了三维数值波浪水池,并对带舵的KCS船模在静水和5个不同波长的规则波中航行进行数值模拟。文中采用入口处模拟波速的方法造波,消波方法运用强迫消波技术(Wave Forcing),并利用VOF方法追踪自由波面的变化,在数值水池中成功模拟了波浪的生成与传播;最后结合重叠网格方法对KCS船模迎浪增阻与运动响应进行数值计算,并将计算结果与试验数据进行对比分析,吻合良好,为今后准确预报舰船在波浪中的增阻和运动响应提供参考。 展开更多
关键词 重叠网格 强迫消波 KCS 波浪
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波浪中KVLCC2运动与阻力增加的CFD计算及分析 预览 被引量:1
8
作者 曹阳 朱仁传 +1 位作者 蒋银 洪亮 《哈尔滨工程大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期1828-1835,共8页
为研究肥大型船舶在波浪中的运动与增阻问题,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)理论建立了数值波浪水池,并结合重叠网格方法对KVLCC2迎浪航行进行了模拟研究。文中计算了Fn=0.142时KVLCC2船模在不同频率遭遇波作... 为研究肥大型船舶在波浪中的运动与增阻问题,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)理论建立了数值波浪水池,并结合重叠网格方法对KVLCC2迎浪航行进行了模拟研究。文中计算了Fn=0.142时KVLCC2船模在不同频率遭遇波作用下的运动和阻力,采用傅里叶级数展开法分析获得垂荡、纵摇运动响应和阻力值,将船模在波浪中航行受到的阻力减去静水航行阻力,获得了不同频率下的阻力增加值,将运动与阻力增加值与相关实验结果比较,吻合良好。通过对Fn=0.142时KVLCC2在波浪增阻成分进行的分析,与相关势流理论计算结果及实验结果对比,研究表明:短波增阻主要由船体绕射贡献,同时表明CFD方法计算船舶在波浪上的运动和增阻的可靠性。 展开更多
关键词 重叠网格 KVLCC2 傅里叶级数 垂荡运动 纵摇运动 波浪 CFD方法 数值波浪水池
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二维半理论的船舶运动及波浪增阻计算适用性研究
9
作者 李帅 朱仁传 +2 位作者 缪国平 洪亮 李裕龙 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2017年第2期148-157,共10页
波浪增阻是计算船舶能效指标中气象因子w_f的关键。该文基于二维半理论(又称高速细长体理论)实现了船舶运动响应预报并采用辐射能量法开发了波阻增加计算程序。通过对不同航速下Wigley III和S175船的水动力、运动和波浪增阻的细致计... 波浪增阻是计算船舶能效指标中气象因子w_f的关键。该文基于二维半理论(又称高速细长体理论)实现了船舶运动响应预报并采用辐射能量法开发了波阻增加计算程序。通过对不同航速下Wigley III和S175船的水动力、运动和波浪增阻的细致计算与分析,并与切片理论和三维航速修正法求解的结果及试验值进行了比较,验证该方法的可靠性和适用性。研究表明二维半理论适用于船舶运动与波浪增阻的计算,相较于工程上常用的切片理论和航速修正方法,计算结果准确性适用性更高,为船舶波阻增加预报提供了快速有效的手段。 展开更多
关键词 二维半理论 辐射能量法 波浪 船舶运动
船舶全浪向波浪增阻数值计算与模型试验验证 预览 被引量:1
10
作者 魏锦芳 陈京普 +2 位作者 王杉 兰波 周伟新 《中国造船》 CSCD 北大核心 2017年第4期24-30,共7页
论文将基于切片理论的迎浪波浪增阻计算方法拓展至全浪向波浪增阻预报,开展了两条船在不同航速、不同浪向下的波浪增阻计算,并与模型试验结果进行了比较。论文方法具有一定的工程实用性,可用于船舶设计阶段有航速情况的全浪向波浪增... 论文将基于切片理论的迎浪波浪增阻计算方法拓展至全浪向波浪增阻预报,开展了两条船在不同航速、不同浪向下的波浪增阻计算,并与模型试验结果进行了比较。论文方法具有一定的工程实用性,可用于船舶设计阶段有航速情况的全浪向波浪增阻的快速评估。 展开更多
关键词 全浪向 波浪 数值计算
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船舶波浪增阻及运动响应的黏性数值计算研究 预览
11
作者 陆泽华 董国祥 陈伟民 《上海船舶运输科学研究所学报》 2017年第4期6-12,共7页
数值水池计算是利用先进的水动力学理论模型和精细数值计算方法,在不同海洋环境中进行相关流体动力响应研究的高精度虚拟试验。基于商业软件STAR-CCM+建立全黏流数值波浪水池,采用VOF方法捕捉自由面,模拟规则波浪,造波质量优良。以19 0... 数值水池计算是利用先进的水动力学理论模型和精细数值计算方法,在不同海洋环境中进行相关流体动力响应研究的高精度虚拟试验。基于商业软件STAR-CCM+建立全黏流数值波浪水池,采用VOF方法捕捉自由面,模拟规则波浪,造波质量优良。以19 000 DWT多用途船为研究对象,应用RNG k-ε湍流模型封闭并求解RANS方程和运动方程,计算目标船在不同波浪环境工况下的波浪增阻和运动响应,计算结果与模型试验结果吻合度较高,验证了数值计算模型的可行性与精确性,可用于船舶在波浪中航行性能研究的精细模拟,为波浪中船舶快速性预报和船型优化提供技术支撑。 展开更多
关键词 数值计算 波浪 运动响应 多用途船
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小水面双体船水动力性能预报的数值研究 预览
12
作者 端木玉 余洋 王世浩 《江苏科技信息》 2017年第3期62-63,共2页
文章以Wigley船型为研究对象,验证不N参数对波浪增阻的影响。通过对比研究在相似波浪条件迎浪航行工况下,肥大船型与瘦长船型的阻力性能的差异。另外,考虑片体间距对波浪增阻的影响,发现在一定的范围内片体间距越小,片体间干扰作... 文章以Wigley船型为研究对象,验证不N参数对波浪增阻的影响。通过对比研究在相似波浪条件迎浪航行工况下,肥大船型与瘦长船型的阻力性能的差异。另外,考虑片体间距对波浪增阻的影响,发现在一定的范围内片体间距越小,片体间干扰作用对阻力性能的不利影响越明显。 展开更多
关键词 波浪 双体船 波长工况 片体
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多载况多浮态下船舶波浪增阻数值计算分析 预览 被引量:1
13
作者 许贺 李传庆 +1 位作者 陈昌运 陈霞萍 《上海船舶运输科学研究所学报》 2017年第2期1-5,18共6页
以某万箱集装箱船为研究对象,利用基于二维切片理论的船舶运动和波浪增阻数值计算软件(Ship Motion and Add Resistance,SMAR),进行结构吃水、船舶能效设计指数(Energy Efficiency Design Index,EEDI)吃水和压载吃水等3种典型吃水... 以某万箱集装箱船为研究对象,利用基于二维切片理论的船舶运动和波浪增阻数值计算软件(Ship Motion and Add Resistance,SMAR),进行结构吃水、船舶能效设计指数(Energy Efficiency Design Index,EEDI)吃水和压载吃水等3种典型吃水下的波浪增阻数值预报,并进行3种吃水下的耐波性模型试验。对数值结果进行验证,结果表明该软件计算结果与模型试验结果吻合度较高,计算精度满足工程实用要求。应用该软件计算多载况不同浮态下的船舶波浪增阻,探究不同载况下船舶纵倾对波浪增阻的影响,为船舶在实际营运中的航行性能分析和浮态节能提供支持。 展开更多
关键词 波浪 切片理论 船舶纵倾 浮态节能
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基于模型试验的船舶最小推进功率研究 预览 被引量:2
14
作者 刁峰 周伟新 +2 位作者 魏锦芳 陈京普 王杉 《中国造船》 CSCD 北大核心 2017年第4期31-37,共7页
根据最新的“2013恶劣海况下维持船舶操纵性的最小推进功率临时导则”对两艘新设计船舶开展了最小推进功率第一层次评估以及基于波浪增阻模型试验和理论计算的最小推进功率第二层次评估。评估结果表明,两艘船舶均不能满足第一层次评估... 根据最新的“2013恶劣海况下维持船舶操纵性的最小推进功率临时导则”对两艘新设计船舶开展了最小推进功率第一层次评估以及基于波浪增阻模型试验和理论计算的最小推进功率第二层次评估。评估结果表明,两艘船舶均不能满足第一层次评估要求,通过开展波浪增阻模型试验和理论计算,两艘船舶均能满足第二层次评估要求;同时,基于波浪增阻模型试验和理论计算的最小推进功率第二层次评估结果之间存在一定差异。论文研究成果为中国向MEPC会议提交最小推进功率提案提供了技术支撑。 展开更多
关键词 最小推进功率 波浪 模型试验
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基于弱非线性假定的船舶波浪增阻数值计算 被引量:1
15
作者 陈思 马宁 顾解忡 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期277-282,共6页
基于船舶在波浪中运动的势流理论的弱非线性假定,对于船舶在迎浪下的波浪增阻进行了数值计算.数值计算将Maruo波浪增阻理论与非线性船舶运动理论相结合.非线性的船舶运动响应采用时域切片法计算,考虑了Froude-Krylov力与静水压力的非线... 基于船舶在波浪中运动的势流理论的弱非线性假定,对于船舶在迎浪下的波浪增阻进行了数值计算.数值计算将Maruo波浪增阻理论与非线性船舶运动理论相结合.非线性的船舶运动响应采用时域切片法计算,考虑了Froude-Krylov力与静水压力的非线性影响,辐射力与绕射力则保持线性.在船舶运动结果的基础上应用Maruo公式计算波浪增阻.S175集装箱船的计算结果验证了所采用方法的准确性,同时表明所采用方法能够有效考虑波陡对于波浪增阻的影响.在此基础上进一步探究了航速对波浪增阻的非线性特性的影响. 展开更多
关键词 船舶 波浪 非线性 波陡 数值计算
Wigley船波浪增阻研究 预览
16
作者 牟晟伯 《广东造船》 2016年第1期44-46,共3页
以黏性理论为基础,基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用VOF方法追踪自由面,利用CFD方法建立了具有造波和消波功能的数值波浪水池,模拟了波浪的生成与传播。同时,计算了Wigley在规则波浪中的水动力性能。计算结果表明,本文的三维数值波... 以黏性理论为基础,基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用VOF方法追踪自由面,利用CFD方法建立了具有造波和消波功能的数值波浪水池,模拟了波浪的生成与传播。同时,计算了Wigley在规则波浪中的水动力性能。计算结果表明,本文的三维数值波浪水池性能良好,使用的方法可以准确地模拟波浪的运动,计算的波浪增阻为船舶波浪阻力的预报提供了有益的参考。 展开更多
关键词 CFD 数值波浪水池 波浪
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波浪增阻计算方法对船舶航速的影响分析 预览
17
作者 王艳霞 王杉 陈京普 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期258-264,共7页
失速系数(fw)是EEDI公式的计算参数之一。文章研究了典型海况下不同的波浪增阻计算方法对船舶航速以及fw的影响。文中主要基于三种波浪增阻理论计算模型,以肥大型船为研究对象,计算分析典型海况蒲氏六级下的波浪增阻系数的分布规律以... 失速系数(fw)是EEDI公式的计算参数之一。文章研究了典型海况下不同的波浪增阻计算方法对船舶航速以及fw的影响。文中主要基于三种波浪增阻理论计算模型,以肥大型船为研究对象,计算分析典型海况蒲氏六级下的波浪增阻系数的分布规律以及相同收到功率下的航速和fw。结果表明:三个理论模型计算得到的fw均低于模型试验结果;Model-3高估了不规则波中的波浪增阻值;Model-1和Model-2计算得到的fw与模型试验结果较接近。 展开更多
关键词 EEDI fw 波浪 典型海况 船舶航速
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瞬时湿表面波浪增阻修正方法研究 预览
18
作者 李传庆 高玉玲 董国祥 《上海船舶运输科学研究所学报》 2016年第4期1-3,21共4页
频域中假设入射波和船舶运动同时为简谐的情况下,由于船体表面的非线性,一个周期内瞬时湿表面上的平均佛汝德克雷洛夫(Froude-Krylo,FK)力与平均湿表面上的FK力有所不同。对此,在运用切片法计算船舶运动的基础上,进行瞬时湿表面上平... 频域中假设入射波和船舶运动同时为简谐的情况下,由于船体表面的非线性,一个周期内瞬时湿表面上的平均佛汝德克雷洛夫(Froude-Krylo,FK)力与平均湿表面上的FK力有所不同。对此,在运用切片法计算船舶运动的基础上,进行瞬时湿表面上平均FK力的计算得到修正的船舶运动,进而计算波浪增阻,并与平均湿表面情况下的计算结果及试验结果进行对比。对比结果表明,考虑简单瞬时湿表面时,波浪增阻预报精度有所提高。 展开更多
关键词 瞬时湿表面 佛汝德克雷洛夫力 切片法 波浪
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高速三体船迎浪增阻与运动数值仿真 预览
19
作者 陈悦 彭鹏 金晨露 《江苏科技大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2016年第6期517-522,共6页
基于CFD方法建立数值波浪水池,对高速三体船在规则波中迎浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡进行数值仿真研究.文中利用FINE/Marine软件,基于斯托克斯波浪理论的造波器模拟规则波,通过边界条件的设置消除波浪反射的影响,制定合适的计算域尺... 基于CFD方法建立数值波浪水池,对高速三体船在规则波中迎浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡进行数值仿真研究.文中利用FINE/Marine软件,基于斯托克斯波浪理论的造波器模拟规则波,通过边界条件的设置消除波浪反射的影响,制定合适的计算域尺寸,并在计算域中局部细化水面波高范围内网格,提高数值计算精度.通过体的六自由度设定模拟船模迎浪航行时纵摇和垂荡运动.根据船模试验资料,数值计算三体船模型在规则波中迎浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡运动响应,并与试验数据进行比较分析,为高速三体船耐波性能的数值仿真研究提供参考. 展开更多
关键词 高速三体船 CFD 波浪 纵摇垂荡
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船舶在规则波中自航因子变化规律的模型试验研究 预览
20
作者 李传庆 马雪泉 +2 位作者 陈伟民 李建鹏 董国祥 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期1-8,共8页
随着船舶业节能减排受到越来越多的关注,船舶在实际海浪中的性能也受到人们的重视,进行波浪中推进性能的精细研究成为新的需求。为此,进行了规则波中自航试验,研究了规则波中自航因子随波长船长比(λ/L_(pp))的变化规律。研究发现... 随着船舶业节能减排受到越来越多的关注,船舶在实际海浪中的性能也受到人们的重视,进行波浪中推进性能的精细研究成为新的需求。为此,进行了规则波中自航试验,研究了规则波中自航因子随波长船长比(λ/L_(pp))的变化规律。研究发现波浪的存在使得推力减额比静水中值有所增加,伴流分数、船身效率、敞水效率、推进效率比静水中值有所降低,并且峰值或谷值出现在λ/L_(pp)约为1.2附近。特别地,对于该船舶来说谷值处波浪中推进效率比静水中减小约40%。此外,规则波中波浪增阻、转速增加、推力增加、扭矩增加和功率增加无因次系数都随着λ/L_(pp)先增加后减小,在λ/L_(pp)约为1.2时达到峰值,且推力增加无因次系数与增阻无因次系数几乎相同。这些变化规律有助于深化波浪中船舶推进性能的研究。 展开更多
关键词 自航因子 自航试验 推进效率 规则波 波浪 功率
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