肥大型船伴流场数值模拟的网格划分方法研究 被引量：22

1

作者 沈海龙 苏玉民 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1190-1198,共9页

船体伴流场的预报与分析,对于螺旋桨的减震降噪、螺旋桨推进效率的提高是至关重要的.为寻求适合肥大型船伴流场的数值预报方式,使用通用CFD前处理软件ICEM CFD探讨了某肥大型船伴流场数值模拟的网格划分方法,并对影响该肥大型船尾部伴... 船体伴流场的预报与分析,对于螺旋桨的减震降噪、螺旋桨推进效率的提高是至关重要的.为寻求适合肥大型船伴流场的数值预报方式,使用通用CFD前处理软件ICEM CFD探讨了某肥大型船伴流场数值模拟的网格划分方法,并对影响该肥大型船尾部伴流场的一些关键网格的划分做了比较和分析.通过不同网格划分方法所得到的数值结果与实验结果的比较,得出了适合肥大型船伴流场的网格划分方法.同时,为验证该网格划分方法的适用性,对某化学品运输船和集装箱船的桨盘面伴流场进行了预报,其结果与试验值符合良好.三条船伴流场的数值结果表明,该网格划分方法在肥大型船粘性伴流场的预报上具有适用性. 展开更多

关键词 CFD 伴流分数 尾流场 肥大型船 网格划分

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自航船模和实船推进因子的数值预报方法研究 被引量：5

2

作者 熊鹰 刘志华 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期14-18,共5页

根据船体兴波作用对推进因子影响甚小的基本分析结论,提出了不考虑船体兴波的自航船模推进因子计算方法,并对KCS缩尺船模推进性能进行了预报,预报结果与试验吻合较好。在推进因子计算方法得到验证的基础上,进一步开展了实船推进因子的... 根据船体兴波作用对推进因子影响甚小的基本分析结论,提出了不考虑船体兴波的自航船模推进因子计算方法,并对KCS缩尺船模推进性能进行了预报,预报结果与试验吻合较好。在推进因子计算方法得到验证的基础上,进一步开展了实船推进因子的数值预报研究。 展开更多

关键词 数值自航船模 实船 伴流分数 推力减额分数

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肥大型船整流附体的性能研究 被引量：5

3

作者 沈海龙 蔡昊鹏 苏玉民 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第4期359-367,共9页

肥大型船从船舯到船艉,船体的横剖面形状及其面积变化剧烈,从而导致在桨盘面处产生"钩"状或"兔耳"状的舭涡,通过加装整流附体的方式来改善桨盘面处的伴流分布,对于螺旋桨的减震降噪、螺旋桨推进效率的提高是一种有... 肥大型船从船舯到船艉,船体的横剖面形状及其面积变化剧烈,从而导致在桨盘面处产生"钩"状或"兔耳"状的舭涡,通过加装整流附体的方式来改善桨盘面处的伴流分布,对于螺旋桨的减震降噪、螺旋桨推进效率的提高是一种有效的措施。基于CFD技术,在准确预报了某肥大型船伴流场的基础上,参考流经桨盘面的三维流线绕船体分布的特点,分别设计了螺旋桨前置导管、补偿导管和整流鳍,预报并分析了各附体对船体尾流场的影响,分析了整流附体的工作机理,比较了工作于各附体伴流场中螺旋桨的效率。计算结果显示,加装整流附体后,桨盘面处的舭涡消失了,并且三种附体对螺旋桨的效率都有显著的提升。 展开更多

关键词 CFD 伴流分数 尾流场 肥大型船 舭涡 整流鳍 前置导管 补偿导管

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阻流板对双桨船阻力和伴流场影响数值研究 被引量：4

4

作者 宋科委 郭春雨 +2 位作者 龚杰 李平 王伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期957-964,共8页

基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方法针对安装了3种不同深度阻流板的DTMB5415船模进行数值计算,以研究阻流板对船舶阻力以及伴流场的影响.分析了安装阻流板前后的船舶水动力性能,并探讨了船艉波形、船身压力以及轴向标称伴... 基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方法针对安装了3种不同深度阻流板的DTMB5415船模进行数值计算,以研究阻流板对船舶阻力以及伴流场的影响.分析了安装阻流板前后的船舶水动力性能,并探讨了船艉波形、船身压力以及轴向标称伴流场的变化.研究结果表明:阻流板的安装能够降低DTMB5415的阻力,平均减阻率可达4.19%;船体虚长度的增加以及方尾船尾流场的改善是船模总阻力降低的主要原因;阻流板的安装增大了船舶尾部的边界层厚度以及轴向标称伴流,当弗劳德数Fr=0.35时,d/LPP=0.001 5(d为阻流根深度,LPP为船长)的桨盘面平均伴流分数增大了11.9%. 展开更多

关键词 阻流板 伴流分数 双桨船 船舶阻力

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三种艉部附体方案的粘性阻力数值计算 被引量：3

5

作者 王展智 肖迪 +1 位作者 熊鹰 刘志华 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期45-49,共5页

水面船舶艉部附体不但影响船舶的阻力,而且对螺旋桨的伴流分数以及推力减额也会产生较大影响。近年来,越来越多的研究者都重视使用数值方法进行船舶附体优化设计。在分析某排水型水面船舶艉部附体特点以及优化目标后,设计出两套艉部附... 水面船舶艉部附体不但影响船舶的阻力,而且对螺旋桨的伴流分数以及推力减额也会产生较大影响。近年来,越来越多的研究者都重视使用数值方法进行船舶附体优化设计。在分析某排水型水面船舶艉部附体特点以及优化目标后,设计出两套艉部附体优化方案。通过数值计算方法对这3种方案的船体带附体模型在不同雷诺数条件下进行三维粘性流场的数值模拟。分析比较了它们的粘性阻力和螺旋桨桨盘面处的伴流,最后得到双尾鳍附件的最优方案。 展开更多

关键词 粘性阻力 附体优化 伴流分数

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多桨船舶自航因子数值预报 被引量：3

6

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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沿岸航行肥大型船舶的流场偏移特性研究 被引量：3

7

作者 冀楠 杨春 +1 位作者 万德成 钱志鹏 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第7期68-75,共8页

以国际标准油船KVLCC2为研究对象,基于RANS方程,对其沿岸航行时在浅水与岸壁效应联合作用下船体周围黏性流场的变化特性进行数值模拟。对网格无关性和湍流模型进行验证,并将水动力和流场计算结果与试验值相对比,以验证数值方法的可行性... 以国际标准油船KVLCC2为研究对象,基于RANS方程,对其沿岸航行时在浅水与岸壁效应联合作用下船体周围黏性流场的变化特性进行数值模拟。对网格无关性和湍流模型进行验证,并将水动力和流场计算结果与试验值相对比,以验证数值方法的可行性。改变水深、船-岸距离和航速3个参数,计算对比周围流场的变化、船体表面压力的变化和伴流分数的变化,重点分析船尾伴流的偏移特性,给出桨盘处伴流分数的变化趋势和平均值。研究结果表明,随着水深和船-岸距离的减小,桨盘处伴流分数沿周向的分布呈不对称性;水深和船-岸距离同时减小会使桨盘处流场向岸壁偏移更明显;航速变化对流场偏移的影响较小。 展开更多

关键词 黏性流场 浅水 岸壁效应 伴流分数 流场偏移

原文传递

短波中标称伴流场特性分析 被引量：2

8

作者 郭春雨 刘恬 +1 位作者 赵庆新 郝浩浩 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期170-178,共9页

以KCS标准船型为研究对象,采用RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes)方法对KCS约束模型在规则短波航行下标称伴流场进行了数值计算,并针对标称伴流场在短波中时历周期性变化的规律和特性进行了分析.计算结果表明:短波顶浪下的轴向标... 以KCS标准船型为研究对象,采用RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes)方法对KCS约束模型在规则短波航行下标称伴流场进行了数值计算,并针对标称伴流场在短波中时历周期性变化的规律和特性进行了分析.计算结果表明:短波顶浪下的轴向标称伴流分数满足与入射波相似的周期性变化规律,单个波浪遭遇周期下的波浪伴流分数变化占比相对较小,但影响不可忽略;波浪伴流分数为负值时其主要原因为流体质点发生沿波浪传递方向的波漂移,其值近似为总平均流量;当波峰波谷位于螺旋桨盘面处时,轴向标称伴流场变化最为明显,且变化程度受波陡影响最大,而波长的减小对桨盘面下方区域的影响更为明显. 展开更多

关键词 标称伴流场 短波 伴流分数 波浪伴流场 质量迁移 数值计算

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双桨船势伴流分数的计算与分析

9

作者 周春凯 《武汉造船》 2001年第2期1-4,共4页

采用边界元方法对 830 1双尾船、HS80高速客船以及大径深比FT86 0 1推轮共 3艘内河双桨船型的势伴流分数进行了计算 ,探讨了势伴流占总伴流的比例以及桨盘处势伴流的分布规律 ,得出了一些初步结论。结果表明 :双桨船势伴流分数占总伴流... 采用边界元方法对 830 1双尾船、HS80高速客船以及大径深比FT86 0 1推轮共 3艘内河双桨船型的势伴流分数进行了计算 ,探讨了势伴流占总伴流的比例以及桨盘处势伴流的分布规律 ,得出了一些初步结论。结果表明 :双桨船势伴流分数占总伴流分数的比例并不大 ,因此若用预估单桨船的伴流分数公式来预估双桨船是不可行的。 展开更多

关键词 双浆船 势伴流 伴流分数 边界元 计算

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某集装箱船推进性能的数值预报 被引量：2

10

作者 熊鹰 刘志华 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2011年第4期670-674,共5页

分析了船体兴波作用对推进性能的影响,提出将兴波计算从自航船模流场计算中分离的简化计算模型,并研究了船模预报实船自航点和推进因子的数值方法,同时对KCS缩尺船模推进性能进行了预报,预报结果与试验吻合较好.通过对6条不同缩尺比的KC... 分析了船体兴波作用对推进性能的影响,提出将兴波计算从自航船模流场计算中分离的简化计算模型,并研究了船模预报实船自航点和推进因子的数值方法,同时对KCS缩尺船模推进性能进行了预报,预报结果与试验吻合较好.通过对6条不同缩尺比的KCS自航船模的计算,分析了尺度效应对推进性能预报的影响. 展开更多

关键词 自航船模 伴流分数 推力减额分数 自航点 尺度效应 CFD方法

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多用途散货船尾流场的数值计算 被引量：2

11

作者 程枳宁 陈正寿 +3 位作者 赵陈 章敏杰 郑武 冉行耀 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2016年第3期239-243,共5页

运用CFD方法,开展了多用途散货船阻力性能的数值模拟。对计算得到的不同航速下裸船体总阻力系数与HSVA水池试验得出的对应参数进行比较,经最终分析得到数值计算结果与物理模型实验值相对偏差在5%内,初步验证了数值计算方法的可靠性。本... 运用CFD方法,开展了多用途散货船阻力性能的数值模拟。对计算得到的不同航速下裸船体总阻力系数与HSVA水池试验得出的对应参数进行比较,经最终分析得到数值计算结果与物理模型实验值相对偏差在5%内,初步验证了数值计算方法的可靠性。本文着重研究了不同缩尺比下船体尾部的标称伴流,分析结果表明船尾边界层厚度随雷诺数的增大而减小;桨盘面伴流分数存在单峰值,随着雷诺数的增大,伴流分数峰值相应减小;船模缩尺比越大,伴流尺度效应越明显。 展开更多

关键词 数值仿真 总阻力系数 尺度效应 伴流分数

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多桨推进的干扰因子研究 被引量：1

12

作者 毕俊颖 宗智 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期1354-1363,共10页

多桨设计的一个关键问题是要预先知道多桨之间的相互干扰影响。文章提出了一种计算桨间干扰因子的方法,通过对一艘四桨推进的船模进行试验设计和分析,得到了不同螺旋桨分布的外桨和内桨的干扰因子,并对其进行了统计分析,同时也得到了不... 多桨设计的一个关键问题是要预先知道多桨之间的相互干扰影响。文章提出了一种计算桨间干扰因子的方法,通过对一艘四桨推进的船模进行试验设计和分析,得到了不同螺旋桨分布的外桨和内桨的干扰因子,并对其进行了统计分析,同时也得到了不同航速下不同的螺旋桨旋转方向的干扰因子的分布趋势图。 展开更多

关键词 四桨推进 干扰因子 伴流分数

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尺度效应对船舶在受限水域航行时的流场偏移影响研究

13

作者 马忠鑫 冀楠 +2 位作者 罗意 胡茂林 万德成 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2022年第5期691-697,共7页

为了更好地分析船舶在限制水域的流场特性,有必要对实尺度船舶进行数值模拟研究。该文以国际标准集装箱船KCS为研究对象,基于RANS方程数值求解的方法,对浅水、近岸壁且低速航行的船模与实尺度船进行数值仿真分析,其中船模的缩尺比为λ=3... 为了更好地分析船舶在限制水域的流场特性,有必要对实尺度船舶进行数值模拟研究。该文以国际标准集装箱船KCS为研究对象,基于RANS方程数值求解的方法,对浅水、近岸壁且低速航行的船模与实尺度船进行数值仿真分析,其中船模的缩尺比为λ=31.6。首先通过KCS深水阻力计算结果与试验进行对比,验证了网格划分的合理性和数值计算的准确性。然后通过求解船模与实尺度船在不同水深和船-岸距离的工况,得出并对比不同缩尺比下船体表面压力、周围流场以及船舶尾部和桨盘面处的伴流分数变化情况。结果表明:水深和船-岸距离的减小会导致船体尾部伴流分数与流场偏移;船舶在实尺度情况下受高雷诺数的影响,其高伴流区域、流场偏移及桨盘面周上伴流分数分布均小于模型尺度,这会对桨盘面处进流产生影响,从而影响船舶的操纵性与快速性。 展开更多

关键词 实尺度 浅水及岸壁效应 流场偏移 KCS 尺度效应 伴流分数

原文传递

基于SPIV的压浪板对DTMB5415船模尾流场影响的试验研究 被引量：1

14

作者 宋科委 解学参 +3 位作者 孙聪 郭春雨 王超 李平 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期1-13,共13页

以DTMB5415船模为研究对象,基于体视粒子图像测速技术(Stereoscopic Particle Image Velocimetry,SPIV)对压浪板安装前后的船模伴流场及尾流场中多个截面进行测量。PIV测量对船体边界层内流动进行了很好的捕捉,与国际上公开的相关流场... 以DTMB5415船模为研究对象,基于体视粒子图像测速技术(Stereoscopic Particle Image Velocimetry,SPIV)对压浪板安装前后的船模伴流场及尾流场中多个截面进行测量。PIV测量对船体边界层内流动进行了很好的捕捉,与国际上公开的相关流场信息具有较高的吻合度,补充了DTMB5415基准船模的流场数据库。压浪板的安装会降低桨盘面速度,且压浪板的影响会随着船舶航速的增大而增大,在Fr数为0.28和0.41时,桨盘面平均速度分别降低了0.77%和1.45%。此外,压浪板对流场测点的影响随着距离的减小而增大,在X/LPP为0.95、0.97和0.99这三个截面上的平均无量纲轴向速度分别降低了0.009、0.0273和0.0459。 展开更多

关键词 压浪板 尾流场 粒子图像测速技术 伴流分数

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用边界元方法计算双桨船势伴流分数

15

作者 谭必思 《中南民族学院学报（自然科学版）》 2001年第3期21-25,共5页

采用边界元方法对 830 1双尾船、HS80高速客船以及大径深比 FT860 1推轮共 3艘内河双桨船型的势伴流分数进行了计算 ,探讨了势伴流占总伴流的比例以及桨盘处势伴流的分布规律 ,得出了一些初步结论 .结果表明 :双桨船势伴流分数占总伴流... 采用边界元方法对 830 1双尾船、HS80高速客船以及大径深比 FT860 1推轮共 3艘内河双桨船型的势伴流分数进行了计算 ,探讨了势伴流占总伴流的比例以及桨盘处势伴流的分布规律 ,得出了一些初步结论 .结果表明 :双桨船势伴流分数占总伴流分数的比例并不大 。 展开更多

关键词 双桨船 势伴流 伴流分数 边界元

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长江双桨沪渝客轮尾部线型研究

16

作者 薛茂根 汪春根 《船舶与海洋工程》 1994年第3期15-17,共3页

一、引言为了开发新一代长江客轮,上海交通大学造船系以双尾型820客位沪渝客轮为母型,在保持母型首部线型不变的情况下,设计了两种尾部线型:双尾鳍型和收缩尾鳍型,并在上海交大船模试验池进行了船模阻力试验、自航试验和流线试验。

关键词 自航试验 船模 流线试验 收到功率 阻力试验 线型设计 双尾 伴流分数 母型 自航因子

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肥大型船舶伴流分数的估算方法研究

17

作者 郭春雨 王成尧 +2 位作者 黄超 赵庆新 陈月钢 《船海工程》 2014年第3期41-43,47,共4页

基于肥大型船的快速性试验数据,通过对传统估算公式结果的分析及船舶伴流成因的研究,选定部分船型参数及无因次量作为影响因子,建立线性数学模型,采用逐步回归法得到一种新的、更加精确的肥大型船伴流分数估算方法,通过实例验证其精确... 基于肥大型船的快速性试验数据,通过对传统估算公式结果的分析及船舶伴流成因的研究,选定部分船型参数及无因次量作为影响因子,建立线性数学模型,采用逐步回归法得到一种新的、更加精确的肥大型船伴流分数估算方法,通过实例验证其精确性和正确性。 展开更多

关键词 肥大型船 伴流分数 估算方法 回归分析

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超级导流管的模型试验研究

18

作者 冯峰 常欣 +1 位作者 程相茹 王超 《船舶工程》 北大核心 2013年第5期1-4,共4页

设计并制作了超级导流管试验模型,进行了船舶光体阻力和自航试验以及加装超级导流管的船模自航试验。在不同航速时,研究了超级导流管几何形状和纵向安装位置对其节能效果的影响。试验结果表明:在船尾加装超级导流管可以起到节能的效果,... 设计并制作了超级导流管试验模型,进行了船舶光体阻力和自航试验以及加装超级导流管的船模自航试验。在不同航速时,研究了超级导流管几何形状和纵向安装位置对其节能效果的影响。试验结果表明:在船尾加装超级导流管可以起到节能的效果,并且以12o开角的超级导流管处于中间位置(位于螺旋桨盘面前,与螺旋桨直径的比值分别为0.2232)时节能效果最佳。 展开更多

关键词 超级导流管 模型试验 螺旋桨 船舶阻力 伴流分数

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潜艇快速性模型试验分析及实艇预报新方法研究 被引量：2

19

作者 应良镁 沈泓萃 《船舶力学》 EI 2003年第4期1-8,共8页

本文在研究二向度实效伴流理论的基础上,建立了新的潜艇快速性模型试验分析方法,将该方法系统地应用于各类潜艇快速性模型试验分析,结果表明它适用于所有单轴潜艇快速性模型试验分析,特别是尾部有较强旋转流动的情形;本文还基于二向度方... 本文在研究二向度实效伴流理论的基础上,建立了新的潜艇快速性模型试验分析方法,将该方法系统地应用于各类潜艇快速性模型试验分析,结果表明它适用于所有单轴潜艇快速性模型试验分析,特别是尾部有较强旋转流动的情形;本文还基于二向度方法,并引入摩擦形状因子的概念,提出了新的潜艇快速性预报方法,结果表明,新方法的最终预报结果与传统方法相同,但推进效率的分量不同。 展开更多

关键词 潜艇 快速性模型试验分析 实效周向伴流分数 二向度方法 预报方法

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导管调距桨实效伴流分数的简化CFD计算

20

作者 张弘 刘爱兵 +2 位作者 邹义 刘艳 李海涛 《传动技术》 2015年第4期27-31,36,共6页

为了获得实效伴流分数和推力减额系数,一般情况下要进行船桨自航实验。在导管调距桨的自航实验中,由于需要测量导管的推力以及调节螺距比,会增加实验的复杂程度。近年来,数值水池的应用得到了广泛关注。但由于计算模型通常为整条船和桨... 为了获得实效伴流分数和推力减额系数,一般情况下要进行船桨自航实验。在导管调距桨的自航实验中,由于需要测量导管的推力以及调节螺距比,会增加实验的复杂程度。近年来,数值水池的应用得到了广泛关注。但由于计算模型通常为整条船和桨,几何模型复杂且计算量大。针对船体较长且具有平行中体的船舶,本文探索了一种简化模型方法即考虑半个船模和桨,忽略船首对尾部半流的影响。与实验结果比较,满载和压载工况下计算得到的伴流分数误差均约在4%左右。本文的研究表明在缺少实验条件的情况下,简化模型的CFD方法可以作为研究伴流分数的有效手段。 展开更多

关键词 导管调距桨 自航试验 简化模型 CFD伴流分数

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