带附体潜艇绕流场数值计算与验证(英文) 被引量：13

1

作者 邱辽原 石仲堃 +1 位作者 侯国祥 魏菲菲 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第3期341-350,共10页

采用k-ε湍流模型和有限体积法用求解RANS方程的方法,对全附体的SUBOFFAFF-8潜艇模型三维粘性绕流场进行了数值模拟计算。一种结合增强型壁面函数的两层模型被采用,以便在近壁区域采用精细网格来模拟边界层内的流场流动特征。给出了雷诺... 采用k-ε湍流模型和有限体积法用求解RANS方程的方法,对全附体的SUBOFFAFF-8潜艇模型三维粘性绕流场进行了数值模拟计算。一种结合增强型壁面函数的两层模型被采用,以便在近壁区域采用精细网格来模拟边界层内的流场流动特征。给出了雷诺数Re=1.2×107下模型表面纵中剖面线上半部分压力系数与摩擦阻力系数的分布,以及指挥台围壳与尾翼表面不同高度处的压力系数分布,同时计算了桨盘面处的尾流速度分布,并与有关文献给出的实测值进行了比较和验证,分布趋势基本一致,较相关文献给出的计算结果有相当大的改进,此外从指挥台围壳与尾翼后的速度矢量图观察到了与有关文献相同的涡旋流场结构,从而验证了该数值方法的有效性,为潜艇概念设计中评价设计方案优劣提供了重要的技术手段。 展开更多

关键词 涡旋结构 近壁模型 粘性流场 SUBOFF模型 潜艇概念设计

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BP神经网络的改进及其在滑行艇阻力估算中的应用 被引量：7

2

作者 曹为午 石仲堃 +1 位作者 邱辽原 韩述春 《船海工程》 2001年第S2期32-36,共5页

采用Levenberg -Marqudart算法对BP神经网络进行改进 ,在多变量、大样本输入的情况下 ,获得更快的收敛速度和更高的逼近精度。利用滑行艇阻力试验数据 。

关键词 滑行艇 BP神经网络 Levenberg-marquardt法

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轴对称回转体绕流场数值模拟 被引量：8

3

作者 邱辽原 石仲堃 侯国祥 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期46-48,共3页

采用κ ε方程湍流模型和有限体积法 ,对轴对称回转体绕流场和表面压力分布进行了数值模拟 ,并与有关文献给出的计算结果和实测值进行了比较和验证 .结果表明 ,表面压力沿船长的分布与文献给出的计算结果趋势基本一致 ,而且在首尾两端... 采用κ ε方程湍流模型和有限体积法 ,对轴对称回转体绕流场和表面压力分布进行了数值模拟 ,并与有关文献给出的计算结果和实测值进行了比较和验证 .结果表明 ,表面压力沿船长的分布与文献给出的计算结果趋势基本一致 ,而且在首尾两端的压力分布与实测结果更加接近 。 展开更多

关键词 回转体 数值模拟 压力分布 水滴型潜艇

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回转体三维绕流场数值计算 被引量：7

4

作者 邱辽原 石仲堃 +1 位作者 周凌 马运义 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期1-7,共7页

提出一种满足主尺度和均衡条件的水滴形潜艇回转体数学描述方法,借助采用κ-ε湍流模型和有限体积法来求解RAN S方程的方法,对用该数学描述方法生成的一种回转体模型进行了数值模拟计算;采用两层壁面模型,以便在近壁区域采用精细网格来... 提出一种满足主尺度和均衡条件的水滴形潜艇回转体数学描述方法,借助采用κ-ε湍流模型和有限体积法来求解RAN S方程的方法,对用该数学描述方法生成的一种回转体模型进行了数值模拟计算;采用两层壁面模型,以便在近壁区域采用精细网格来模拟回转体边界层内的流场流动特征。同时,对文献[1]给出的一种回转体模型也进行了数值模拟计算。给出了回转体表面压力系数纵向分布,计算了多种来流速度时不同横剖面处的速度以及表面摩擦阻力系数分布曲线,并与有关文献给出的实测值和计算值进行了比较,证明其分布趋势基本一致,而且与实测值更加接近,从而为水滴形潜艇流场计算和阻力预报提供了一种有效的计算方法。 展开更多

关键词 船舶 舰船工程 回转体三维湍流场 数值模拟 壁面函数 水滴形潜艇

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基于参数化CAD模型的船型阻力/耐波性一体化设计 被引量：8

5

作者 邱辽原 谢伟 +2 位作者 姜治芳 冯佰威 刘祖源 《中国舰船研究》 2011年第1期18-21,29,共5页

在舰船概念设计阶段,往往需要快速生成阻力和耐波性能兼优的船型。采用基于母型船的船型融合生成方法,实现了参数化船型自动生成。在此基础上,采用iSight优化平台,将参数化船型生成技术与阻力、耐波性计算模型集成,运用多学科设计优化... 在舰船概念设计阶段,往往需要快速生成阻力和耐波性能兼优的船型。采用基于母型船的船型融合生成方法,实现了参数化船型自动生成。在此基础上,采用iSight优化平台,将参数化船型生成技术与阻力、耐波性计算模型集成,运用多学科设计优化技术实现了船型阻力/耐波性性能一体化设计。优化方法采用多目标遗传算法以获取Pareto前沿。以一艘46 000 DWT油船的型线优化为算例对这个过程进行了具体说明,试验结果表明总阻力降低了3%,验证了这种方法的可行性。 展开更多

关键词 船舶 参数化船型 阻力 耐波性 多学科设计优化

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最小阻力的参数化船型优化研究 被引量：8

6

作者 陈文战 陈伟 +1 位作者 杨向晖 邱辽原 《中国舰船研究》 2013年第2期28-33,共6页

采用基于形状参数的船型参数化方法实现复杂舰船的参数化建模,利用Isight集成框架构建基于阻力的船型优化模型,实现参数化船型生成、阻力计算及优化算法等功能模块集成。以某船型为例,选取5个船型参数作为优化变量开展船型优化,并对优... 采用基于形状参数的船型参数化方法实现复杂舰船的参数化建模,利用Isight集成框架构建基于阻力的船型优化模型,实现参数化船型生成、阻力计算及优化算法等功能模块集成。以某船型为例,选取5个船型参数作为优化变量开展船型优化,并对优化算法开展研究分析。优化研究获得了阻力最小的船型参数组合及合适的优化算法,算例表明,基于形状参数的船型优化方法具有较强的适用性。 展开更多

关键词 参数化船型 优化 阻力 ISIGHT

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撞角球鼻艏形式和参数变化对阻力影响的研究 被引量：7

7

作者 黄卫刚 姜治芳 邱辽原 《中国舰船研究》 2012年第1期23-28,共6页

通过数值计算及模型试验确定了撞角球鼻艏形式和参数对阻力的影响。针对3个形式各异的球鼻艏方案,开展了CFD计算和模型试验,结果显示:当傅汝德数为0.28时,撞角球鼻艏的剩余阻力系数比无球鼻艏的剩余阻力系数约小20%。以8个主要参数各异... 通过数值计算及模型试验确定了撞角球鼻艏形式和参数对阻力的影响。针对3个形式各异的球鼻艏方案,开展了CFD计算和模型试验,结果显示:当傅汝德数为0.28时,撞角球鼻艏的剩余阻力系数比无球鼻艏的剩余阻力系数约小20%。以8个主要参数各异的撞角球鼻艏方案为对象,采用CFD技术分析了撞角球鼻艏的参数变化对兴波阻力的影响,并确定了撞角球鼻艏的宽度比和纵向长度比对兴波阻力系数的影响。 展开更多

关键词 撞角球鼻艏 形式 参数 阻力 船舶

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四种不同布置形式集装箱船风载荷计算研究 被引量：8

8

作者 刘强 谢伟 +1 位作者 段文洋 邱辽原 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期95-99,共5页

利用开源计算流体力学软件包OpenFOAM对不同集装箱布置形式下四种集装箱船的风载荷进行了数值模拟计算.四种布置形式为:非满载下集装箱沿船长均匀布置及两端集中布置;满载下有间隙布置及无间隙布置.采用势流方法与黏流方法相结合的计算... 利用开源计算流体力学软件包OpenFOAM对不同集装箱布置形式下四种集装箱船的风载荷进行了数值模拟计算.四种布置形式为:非满载下集装箱沿船长均匀布置及两端集中布置;满载下有间隙布置及无间隙布置.采用势流方法与黏流方法相结合的计算策略:首先视流体为势流得到流场的速度势及速度分布,然后将所得速度场值作为初始场值赋给有黏流场,应用Spalart-Allmaras湍流模型进行数值模拟计算得到最终结果.此外,对比日本船级社推荐使用的集装箱船风载荷计算公式.结果表明:风载荷的力系数及力矩系数不随雷诺数的变化而改变;非满载情况下将集装箱集中在艏艉两端布置可以有效减小船舶所受的风阻力;满载情况下尽量减小集装箱间的间隙也有利于减小风阻力. 展开更多

关键词 船舶 湍流模型 计算流体力学 集装箱 风载荷 布置形式

原文传递

软件滤波在数控采样系统中的应用研究 被引量：4

9

作者 杨侠 邱辽原 喻九阳 《机械工程与自动化》 2007年第4期136-137,共2页

针对目前仿形加工中广泛采用计算机采样系统,提出了一种自行设计的软件滤波算法,并编程将该算法应用到了实际的采样系统中。实际应用表明该算法简单而有效,具有一定推广价值。

关键词 软件滤波 算法 采样系统

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基于SHIPFLOW软件的方尾舰船阻力快速预报 被引量：7

10

作者 陈伟 许辉 +2 位作者 邱辽原 姜治芳 王晓喆 《中国舰船研究》 2012年第4期17-22,共6页

SHIPFLOW软件被广泛应用于基于阻力的船型方案优选,但其对舰船阻力预报的适用性却少有研究。为确保舰船方案论证及优选结果的准确性,针对常规水面舰船方尾船型开展计算分析,提出适用于方尾舰船兴波阻力计算的网格划分方式以及获取兴波... SHIPFLOW软件被广泛应用于基于阻力的船型方案优选,但其对舰船阻力预报的适用性却少有研究。为确保舰船方案论证及优选结果的准确性,针对常规水面舰船方尾船型开展计算分析,提出适用于方尾舰船兴波阻力计算的网格划分方式以及获取兴波阻力系数的方法。为准确估算舰船阻力,可引入排挤厚度来修改船体型值,以在兴波阻力计算中等效计入粘性影响,并在此基础上形成舰船阻力快速预报方法。将某方尾舰船阻力数值计算结果与试验结果进行了对比,结果表明,预报误差基本控制在7%以内,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 SHIPFLOW 方尾 兴波阻力 排挤厚度

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螺旋桨水动力性能及流固耦合数值模拟 被引量：6

11

作者 黄璐 陈立 +1 位作者 邱辽原 解学参 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第11期33-37,共5页

根据螺旋桨局部坐标转换成全局坐标的型值,建立螺旋桨的三维几何模型。基于商业软件,分别研究分区混合流体网格和结构网格的划分。使用Fluent软件分析螺旋桨的敞水性能,结合MRF转动模型和SST湍流模型研究螺旋桨在不同进速系数下的推力... 根据螺旋桨局部坐标转换成全局坐标的型值,建立螺旋桨的三维几何模型。基于商业软件,分别研究分区混合流体网格和结构网格的划分。使用Fluent软件分析螺旋桨的敞水性能,结合MRF转动模型和SST湍流模型研究螺旋桨在不同进速系数下的推力、转矩和敞水效率。与实验测量值比较,证实了该方法的工程可用性。基于Workbench平台,将CFD软件计算和有限元求解耦合起来,研究螺旋桨敞水时的单向流固耦合作用,对桨叶的结构强度进行校核计算,并分析螺旋桨应力,变形与进速系数的关系。 展开更多

关键词 螺旋桨 水动力性能 流固耦合 数值模拟

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非均匀粘性流场螺旋桨非定常水动力性能研究 被引量：5

12

作者 解学参 姜治芳 邱辽原 《船舶工程》 北大核心 2015年第6期37-40,62,共5页

基于RANS方程和RNG k-ε湍流-模型,采用结构-非结构多块混合网格研究了船后非均匀流场中螺旋桨的非定常水动力性能。计算了DTMB4119螺旋桨的敞水性能,考察了网格依赖性。采用傅立叶变换进行了螺旋桨伴流场的谐调分析,并结合UDF功能实现... 基于RANS方程和RNG k-ε湍流-模型,采用结构-非结构多块混合网格研究了船后非均匀流场中螺旋桨的非定常水动力性能。计算了DTMB4119螺旋桨的敞水性能,考察了网格依赖性。采用傅立叶变换进行了螺旋桨伴流场的谐调分析,并结合UDF功能实现了模型试验伴流场的输入。采用滑移网格技术模拟了非均匀流场中HSP螺旋桨的非定常特性。计算结果与试验结果的比较表明,建立的船后螺旋桨的非定常受力及表面压力分布计算方法精度较高,能够满足工程应用要求。 展开更多

关键词 螺旋桨 非均匀流场 非定常性能 RANS

原文传递

圆球势流绕流的有限元方法 被引量：4

13

作者 黄璐 陈立 +1 位作者 邱辽原 许辉 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第9期65-68,73,共5页

研究利用有限元方法解钝体绕流,利用有限元方法对钝体绕流进行数值编程求解,为简化计算,只求解理想不可压无旋绕流问题,以圆球绕流为研究对象,进行轴对称流动等参数有限元分析,对流场进行不同密度网格划分,比较不同网格密度下圆球绕流... 研究利用有限元方法解钝体绕流,利用有限元方法对钝体绕流进行数值编程求解,为简化计算,只求解理想不可压无旋绕流问题,以圆球绕流为研究对象,进行轴对称流动等参数有限元分析,对流场进行不同密度网格划分,比较不同网格密度下圆球绕流场的流线和压力场分布情况。计算结果表明,有限元法可以很好地得出圆球势流场的物理量分布,不同的网格密度对有限元法的求解会产生明显的影响,网格越密求解的流场精度越高,越接近真实的流动情况。 展开更多

关键词 圆球绕流 有限元法 网格密度

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运用线性兴波理论进行船型设计与改进 被引量：1

14

作者 魏菲菲 石仲堃 邱辽原 《船海工程》 北大核心 2006年第5期18-21,共4页

通过导出简化的兴波阻力理论公式,提出一种运用线性兴波阻力理论进行船型设计与改进的方法。实际应用结果显示,该方法对船型改进很有效,可供船型设计部门及人员应用。

关键词 线性兴波阻力理论 船型设计与改进 横剖面面积曲线 兴波阻力系数

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基于新型剖面设计的螺旋桨多目标性能权衡优化 被引量：3

15

作者 龙文 谢伟 +1 位作者 杨向晖 邱辽原 《舰船科学技术》 2011年第11期56-60,共5页

利用Eppler方法进行新型抗空泡翼型剖面设计。设计的新型剖面其空泡斗比具有相同设计升力系数和厚度弦长比的NACA66 mod+a=0.8剖面要宽很多。将新设计的剖面用于螺旋桨敞水性能优化,以4个半径处的螺距为设计变量,以敞水效率和多个半径... 利用Eppler方法进行新型抗空泡翼型剖面设计。设计的新型剖面其空泡斗比具有相同设计升力系数和厚度弦长比的NACA66 mod+a=0.8剖面要宽很多。将新设计的剖面用于螺旋桨敞水性能优化,以4个半径处的螺距为设计变量,以敞水效率和多个半径处的最小压力系数为目标函数,利用iSIGHT优化平台对其螺距分布进行优化,以改善其敞水性能,特别是空泡性能。计算结果表明,采用新型抗空泡剖面进行螺旋桨敞水性能优化是有效的。并比较不同优化算法对优化结果的影响。 展开更多

关键词 翼型剖面 螺旋桨 多目标优化

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基于Automation技术的噪声振动测量数据处理系统研究与实现 被引量：3

16

作者 邱辽原 吴英友 +1 位作者 朱显明 石仲堃 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期115-116,123,共3页

Bruel&Kjar公司的PULSE系统是噪声振动测量领域应用最为广泛的系统之一。在其提供的组件对象模型的基础上,基于微软COM的Automation技术用Visual C++6.0设计应用软件,实现了PULSE软件系统与微软的Office程序之间的数据交换,能够自... Bruel&Kjar公司的PULSE系统是噪声振动测量领域应用最为广泛的系统之一。在其提供的组件对象模型的基础上,基于微软COM的Automation技术用Visual C++6.0设计应用软件,实现了PULSE软件系统与微软的Office程序之间的数据交换,能够自动生成测量word报告和计算结果Excel文件,使得噪声振动测量数据的处理批量化、自动化,极大地提高了工作效率。 展开更多

关键词 AUTOMATION技术 噪声振动测量 PULSE系统 隔振效果

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多桨船舶自航因子数值预报 被引量：3

17

作者 袭鹏 熊鹰 +1 位作者 邱辽原 王展智 《中国舰船研究》 2014年第6期59-64,99,共7页

以某四桨水面船舶为研究对象,基于RANS方法和滑移网格技术,建立船、附体和螺旋桨整体计算模型,并运用小范围改变螺旋桨转速的方法和前后桨分别计算的方法预报该船的自航因子。结果表明:四桨船舶内、外桨的自航因子并不相等,内后桨的实... 以某四桨水面船舶为研究对象,基于RANS方法和滑移网格技术,建立船、附体和螺旋桨整体计算模型,并运用小范围改变螺旋桨转速的方法和前后桨分别计算的方法预报该船的自航因子。结果表明:四桨船舶内、外桨的自航因子并不相等,内后桨的实效伴流分数和推力减额分数均比外前桨的大;提出的方法计算结果可靠,能够体现四桨船舶自航因子的差异性,并且符合推力减额与伴流关系的一般规律,可为多桨船舶的自航试验提供依据。 展开更多

关键词 自航因子 伴流分数 推力减额分数 四桨船舶

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舰载机起降限制区域及主要影响参数 被引量：3

18

作者 晋文超 李鹏 +1 位作者 李亚军 邱辽原 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2016年第5期28-34,共7页

舰载机起降作业能力直接反映了航空母舰(简称"航母")的作战能力。根据美国"尼米兹"级航母的图片资料进行航母船型的设计,通过STF切片理论对本船的运动参数进行理论预报,并结合CV/CVN甲板运动限制准则,利用判断函数... 舰载机起降作业能力直接反映了航空母舰(简称"航母")的作战能力。根据美国"尼米兹"级航母的图片资料进行航母船型的设计,通过STF切片理论对本船的运动参数进行理论预报,并结合CV/CVN甲板运动限制准则,利用判断函数,以极坐标图形式直观反映航母运动参数对舰载机起降作业的限制区域和非限制区域。从航母自身运动特性出发,逐项分析航母运动参数对舰载机起降作业的影响,明确提出不同浪向下限制舰载机起降的主要运动参数,并分析影响舰载机起降运动参数的敏感性。为航母设计过程中改善耐波性、扩大舰载机起降作业区域指明优化方向。 展开更多

关键词 航空母舰 舰载机 耐波性 限制区域

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桌面计算机上利用格子Boltzmann方法的GPU计算 被引量：3

19

作者 刘强 谢伟 +1 位作者 邱辽原 解学参 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1329-1333,共5页

介绍了在桌面计算机上利用格子Boltzmann方法(LBM)与图形处理器(GPU)计算的发展背景,分析了LBM的标准形式及其天生并行特性的成因,介绍了所采用的CUDA编程模型及Kepler计算架构.为了验证桌面计算机上利用LBM的GPU计算的应用能力,对二维... 介绍了在桌面计算机上利用格子Boltzmann方法(LBM)与图形处理器(GPU)计算的发展背景,分析了LBM的标准形式及其天生并行特性的成因,介绍了所采用的CUDA编程模型及Kepler计算架构.为了验证桌面计算机上利用LBM的GPU计算的应用能力,对二维方柱绕流问题进行了数值模拟,并将模拟结果与有限体积法的计算结果进行对比.结果表明:对于方柱绕流问题,GPU计算的模拟计算效率约为CPU计算的3.4倍,桌面计算机上利用LBM的GPU计算具有一定的通用科学计算能力. 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 图形处理器 计算流体力学 方柱绕流 高性能计算

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计算条件限制下船舶绕流场数值预报精度解决措施探讨 被引量：2

20

作者 黄卫刚 邱辽原 +2 位作者 姜治芳 陆超 李鹏 《中国舰船研究》 2013年第1期20-25,共6页

以KCS和KVLCC为对象标定CFD计算模型,然后以DTMB 5415为对象开展网格类型及规模对计算的影响分析,提出在计算条件受限的情况下,宜采用六面体网格开展船舶绕流数值预报。为提高数值预报的计算精度,提出预先给定升沉的船舶绕流数值预报的... 以KCS和KVLCC为对象标定CFD计算模型,然后以DTMB 5415为对象开展网格类型及规模对计算的影响分析,提出在计算条件受限的情况下,宜采用六面体网格开展船舶绕流数值预报。为提高数值预报的计算精度,提出预先给定升沉的船舶绕流数值预报的建议,并对该技术进行了验证性计算。最后,采用两条船开展了对比计算,进一步说明了所采用方法的可行性。 展开更多

关键词 计算条件限制 船舶绕流 预报精度 网格

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