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螺旋桨对船舶操纵运动水动力影响的数值研究
被引量:
5
1
作者
于子涵
邹早建
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期724-733,742,共11页
船-桨-舵相互作用是影响船舶操纵性能的重要因素之一。本文采用RANS方程求解方法并结合SST k-ω湍流模型,计及自由面兴波影响,螺旋桨用体积力法建模,数值模拟了带桨、舵的全附体集装箱船KCS船模的舵力试验、斜拖试验。为研究螺旋桨对操...
船-桨-舵相互作用是影响船舶操纵性能的重要因素之一。本文采用RANS方程求解方法并结合SST k-ω湍流模型,计及自由面兴波影响,螺旋桨用体积力法建模,数值模拟了带桨、舵的全附体集装箱船KCS船模的舵力试验、斜拖试验。为研究螺旋桨对操纵运动水动力的影响,分别对带螺旋桨和不带螺旋桨的船-舵系统进行计算,对比了船模水动力随漂角、舵角的变化情况。研究结果表明:带螺旋桨的船-舵系统的水动力和力矩对舵角的变化更加敏感;螺旋桨的运转主要增大了船艉部的横向力;在舵力试验和带舵角的斜拖试验中,螺旋桨对横向力、转艏力矩有显著的影响。
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关键词
船-桨-舵相互作用
全附体KCS
船
模
舵
力试验
斜拖试验
RANS方法
SST
k
-
ω湍流模型
体积力模型
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职称材料
CFD数值模拟船舶在波浪中的回转操纵运动
被引量:
14
2
作者
王建华
万德成
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019年第1期1-8,共8页
[目的]船舶回转操纵运动能够反映出船舶的回转特性,与船舶的航行安全密切相关。[方法]为此,采用基于重叠网格技术的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,对标准船模ONRT在波浪中自由回转操纵运动进行直接数值模拟。运用动态重叠网格技术求解船、桨...
[目的]船舶回转操纵运动能够反映出船舶的回转特性,与船舶的航行安全密切相关。[方法]为此,采用基于重叠网格技术的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,对标准船模ONRT在波浪中自由回转操纵运动进行直接数值模拟。运用动态重叠网格技术求解船、桨、舵系统复杂运动,计算中,螺旋桨转速对应于静水中的船模自航点进行35°转舵,实现自由回转船舶操纵运动。通过全粘性流场的整体求解,给出波浪中自由回转操纵运动中船舶六自由度运动、螺旋桨和舵的水动力载荷变化,以及波浪中船舶的回转圈特征参数,并与同试验结果进行对比。通过数值计算得到精细的流场信息,分析波浪对船舶自由回转操纵运动的影响。[结果]数值预报得到的船舶运动轨迹、回转圈参数与试验值吻合较好,证明naoe-FOAM-SJTU求解器对于波浪中船—桨—舵相互作用下的船舶自由回转操纵运动数值预报的适用性和可靠性。[结论]船舶回转操纵运动的数值模拟,可为回转性能的评估提供有效的前期评估手段。
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关键词
船
舶操纵性
自由回转
船-桨-舵相互作用
naoe
-
FOAM
-
SJTU求解器
重叠网格方法
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职称材料
实尺度船舶Z形操纵运动及流场特性模拟
被引量:
6
3
作者
冀楠
钱志鹏
+1 位作者
李浩然
万德成
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022年第3期93-101,共9页
[目的]为了更加真实地预报船舶操纵性能,有必要进行实船操纵运动直接模拟。[方法]首先,基于重叠网格技术进行实船拖航、配套螺旋桨敞水和实船自航计算,并将计算结果与试验结果进行对比;然后,在此基础上开展实尺度船舶的10/10标准Z形操...
[目的]为了更加真实地预报船舶操纵性能,有必要进行实船操纵运动直接模拟。[方法]首先,基于重叠网格技术进行实船拖航、配套螺旋桨敞水和实船自航计算,并将计算结果与试验结果进行对比;然后,在此基础上开展实尺度船舶的10/10标准Z形操纵运动模拟,分析船舶操纵运动过程中的船舶运动、水动力、流场及涡结构变化。[结果]自航结果表明,所提数值方法可靠;受螺旋桨尺度效应的影响,扭矩系数会有所减小;在操舵过程中,船舶运动姿态较为剧烈;受到船-舵系统干扰,桨后涡结构较为复杂,且随着漂角的变化会产生一定角度的偏移。[结论]采用所提数值方法进行实船操纵运动模拟,可以准确获得船舶运动、水动力特性及流场信息,能作为一种有效的前期评估手段,从而为船舶设计提供参考。
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关键词
船
舶操纵性
Z形操纵
船-桨-舵相互作用
实尺度
重叠网格技术
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职称材料
题名
螺旋桨对船舶操纵运动水动力影响的数值研究
被引量:
5
1
作者
于子涵
邹早建
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期724-733,742,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51779140,51979164)。
文摘
船-桨-舵相互作用是影响船舶操纵性能的重要因素之一。本文采用RANS方程求解方法并结合SST k-ω湍流模型,计及自由面兴波影响,螺旋桨用体积力法建模,数值模拟了带桨、舵的全附体集装箱船KCS船模的舵力试验、斜拖试验。为研究螺旋桨对操纵运动水动力的影响,分别对带螺旋桨和不带螺旋桨的船-舵系统进行计算,对比了船模水动力随漂角、舵角的变化情况。研究结果表明:带螺旋桨的船-舵系统的水动力和力矩对舵角的变化更加敏感;螺旋桨的运转主要增大了船艉部的横向力;在舵力试验和带舵角的斜拖试验中,螺旋桨对横向力、转艏力矩有显著的影响。
关键词
船-桨-舵相互作用
全附体KCS
船
模
舵
力试验
斜拖试验
RANS方法
SST
k
-
ω湍流模型
体积力模型
Keywords
hull
-
propeller
-
rudder interaction
fully appended KCS ship model
rudder force test
oblique
-
towing test
RANS method
SST k
-
ω turbulence model
body force model
分类号
U663.33 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
CFD数值模拟船舶在波浪中的回转操纵运动
被引量:
14
2
作者
王建华
万德成
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
高新船舶与深海开发装备协同创新中心
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019年第1期1-8,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51809169
51879159
+6 种基金
51490675
11432009
51579145)
长江学者奖励计划资助项目(T2014099)
上海高校东方学者特聘教授岗位跟踪计划资助项目(2013022)
上海市优秀学术带头人计划资助项目(17XD1402300)
工信部数值水池创新专项VIV/VIM项目(2016-23/09)
文摘
[目的]船舶回转操纵运动能够反映出船舶的回转特性,与船舶的航行安全密切相关。[方法]为此,采用基于重叠网格技术的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,对标准船模ONRT在波浪中自由回转操纵运动进行直接数值模拟。运用动态重叠网格技术求解船、桨、舵系统复杂运动,计算中,螺旋桨转速对应于静水中的船模自航点进行35°转舵,实现自由回转船舶操纵运动。通过全粘性流场的整体求解,给出波浪中自由回转操纵运动中船舶六自由度运动、螺旋桨和舵的水动力载荷变化,以及波浪中船舶的回转圈特征参数,并与同试验结果进行对比。通过数值计算得到精细的流场信息,分析波浪对船舶自由回转操纵运动的影响。[结果]数值预报得到的船舶运动轨迹、回转圈参数与试验值吻合较好,证明naoe-FOAM-SJTU求解器对于波浪中船—桨—舵相互作用下的船舶自由回转操纵运动数值预报的适用性和可靠性。[结论]船舶回转操纵运动的数值模拟,可为回转性能的评估提供有效的前期评估手段。
关键词
船
舶操纵性
自由回转
船-桨-舵相互作用
naoe
-
FOAM
-
SJTU求解器
重叠网格方法
Keywords
ship maneuverability
free turning motion
hull
-
propeller
-
rudder interaction
naoe
-
FOAM
-
SJTU solver
overset grid method
分类号
U661.33 [交通运输工程—船舶及航道工程]
在线阅读
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职称材料
题名
实尺度船舶Z形操纵运动及流场特性模拟
被引量:
6
3
作者
冀楠
钱志鹏
李浩然
万德成
机构
重庆交通大学航运与船舶工程学院
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
上海交通大学船海计算水动力学研究中心
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022年第3期93-101,共9页
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFB1600400)
重庆市科学技术委员会基础与前沿研究计划资助项目(cstc2015jcyjA70009)。
文摘
[目的]为了更加真实地预报船舶操纵性能,有必要进行实船操纵运动直接模拟。[方法]首先,基于重叠网格技术进行实船拖航、配套螺旋桨敞水和实船自航计算,并将计算结果与试验结果进行对比;然后,在此基础上开展实尺度船舶的10/10标准Z形操纵运动模拟,分析船舶操纵运动过程中的船舶运动、水动力、流场及涡结构变化。[结果]自航结果表明,所提数值方法可靠;受螺旋桨尺度效应的影响,扭矩系数会有所减小;在操舵过程中,船舶运动姿态较为剧烈;受到船-舵系统干扰,桨后涡结构较为复杂,且随着漂角的变化会产生一定角度的偏移。[结论]采用所提数值方法进行实船操纵运动模拟,可以准确获得船舶运动、水动力特性及流场信息,能作为一种有效的前期评估手段,从而为船舶设计提供参考。
关键词
船
舶操纵性
Z形操纵
船-桨-舵相互作用
实尺度
重叠网格技术
Keywords
ship maneuverability
zigzag maneuver
hull
-
propeller
-
rudder interaction
full
-
scale
overset grid technique
分类号
U661.33 [交通运输工程—船舶及航道工程]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
螺旋桨对船舶操纵运动水动力影响的数值研究
于子涵
邹早建
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
CFD数值模拟船舶在波浪中的回转操纵运动
王建华
万德成
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
实尺度船舶Z形操纵运动及流场特性模拟
冀楠
钱志鹏
李浩然
万德成
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
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