波浪增阻数值计算在高速船舶船型设计中应用

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作者 孙东辉 许东方 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第20期65-68,共4页

高速船舶通过船型设计可以有效降低波浪增阻,从而实现海上快速救援的目的。本文研究波浪增阻的数值计算方法,包括势流二维切片法以及RANS/LES混合法,阐述2种计算方法的原理,对波浪增阻频率响应函数进行对比计算。以减小波浪增阻、提升... 高速船舶通过船型设计可以有效降低波浪增阻,从而实现海上快速救援的目的。本文研究波浪增阻的数值计算方法,包括势流二维切片法以及RANS/LES混合法,阐述2种计算方法的原理,对波浪增阻频率响应函数进行对比计算。以减小波浪增阻、提升稳定性为船型设计优化目标,使用势流二维切片法以及RANS/LES混合法对优化前后的波浪增阻进行计算,结果表明2种方法均可实现对波浪增阻的数值计算,RANS/LES混合法具有较高的计算精度,更适合于评估复杂的水动力性能。 展开更多

关键词 波浪增阻 数值计算 高速 船型设计

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基于兴波理论与阻力图谱资料的高速双体船阻力预报方法 被引量：9

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作者 赵连恩 杜振煌 应业炬 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第5期17-23,共7页

在原苏联“方尾图谱”重分析和改进的基础上[1],基于兴波阻力的薄船理论与船模试验数据的结合,提出用兰金(Rankine)体的波幅函数代替实际船型的波幅函数,以确定双体船片体间的阻力干扰因子,从而计算得到双体船的兴波阻力。整个计算过程... 在原苏联“方尾图谱”重分析和改进的基础上[1],基于兴波阻力的薄船理论与船模试验数据的结合,提出用兰金(Rankine)体的波幅函数代替实际船型的波幅函数,以确定双体船片体间的阻力干扰因子,从而计算得到双体船的兴波阻力。整个计算过程直接使用Microsoft Excel,对新方尾单体船电子阻力数据执行查值和进行主要影响系数的修正计算,粘性影响修正与总阻力计算;进行不同尺度的快速性方案比较,以及确定高速单体船或高速双体船的总阻力与有效功率曲线。通过WP60穿浪双体船一算例与船模试验结果的比较表明,该方法是一种实用、高效、灵活、便捷和可靠的计算方法。 展开更多

关键词 高速双体船阻力计算 方尾阻力重分析图谱 薄船理论 波幅函数 兴波阻力理论 电子阻力图表

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纵倾角对轻型轮式两栖车辆的阻力特性影响研究 被引量：9

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作者 剧冬梅 项昌乐 +2 位作者 周鹏飞 肖南溪 刘静 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期19-26,共8页

提高两栖车辆航速的有效途径之一是减小整车阻力,为了研究纵倾角对阻力特性的影响,采用数值计算的方法研究了轻型轮式高速两栖车辆水上航行的阻力特性,数值计算结果和试验取得了较好的一致。研究结果表明:当车体纵倾角较小时,随着航速... 提高两栖车辆航速的有效途径之一是减小整车阻力,为了研究纵倾角对阻力特性的影响,采用数值计算的方法研究了轻型轮式高速两栖车辆水上航行的阻力特性,数值计算结果和试验取得了较好的一致。研究结果表明:当车体纵倾角较小时,随着航速的增加,阻力逐渐增大;当车体纵倾角较大时,随着航速的增加,阻力先增大后趋于稳定;当航速较小时,纵倾角对阻力影响较小;当航速较大时,随着纵倾角的增大,阻力先减小后增大;随着航速的增加,车体纵倾角的适航范围变小,但对阻力的影响幅度变大。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 高速两栖车辆 阻力特性 数值计算

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高速铁路隧道围岩抗力系数现场试验与理论研究 被引量：11

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作者 李波 吴立 +2 位作者 邓宗伟 陈剑 唐爱松 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期532-540,共9页

以沪昆高速铁路隧道为依托,通过现场径向液压枕试验,测量各级压力下半径向变形,获取了隧道研究点处岩石抗力系数实测值。在实测数据的基础上,结合国内外相关的弹性抗力本构模型,建立了沪昆高速铁路隧道围岩抗力系数的5种理论计算模型:... 以沪昆高速铁路隧道为依托,通过现场径向液压枕试验,测量各级压力下半径向变形,获取了隧道研究点处岩石抗力系数实测值。在实测数据的基础上,结合国内外相关的弹性抗力本构模型,建立了沪昆高速铁路隧道围岩抗力系数的5种理论计算模型:理想弹塑性模型、爆破裂缝弹塑性模型、塑性软化岩体模型、Lade-Duncan准则模型、统一强度理论模型,并有针对性的将所研究的20座隧道进行分类,分别计算其围岩抗力系数理论计算值。为了弥补现场试验点数目的限制,对所研究的隧道展开了数值模拟分析。通过对不同的埋深、围岩级别、地质特征下岩石抗力系数现场试验值、理论计算值、数值模拟值和规范值进行对比和综合,提出了高速铁路大断面隧道的围岩抗力系数推荐值,该推荐值突破了普通铁路隧道规范中关于抗力系数建议值仅限于弹性模型的限制,为优化隧道结构设计,充分利用围岩的自承能力提供了理论依据。 展开更多

关键词 高速铁路隧道 围岩抗力系数 径向液压枕法 理论计算模型 数值模拟

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几种排水型高性能船阻力性能对比研究 被引量：7

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作者 卢晓平 郦云 董祖舜 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2006年第1期34-41,共8页

采用阻力理论计算方法,以高速圆舭艇的阻力性能为基准,对高速圆舭艇、深V型船、穿浪双体船以及高速三体船的阻力性能进行了对比研究,对比较结果进行了分析,给出了各船型的最适用航速范围.

关键词 兴波阻力 高速三体船 穿浪双体船 深V型船 高速圆舭艇 高性能船

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一种高速双体船耐波性的快速预报方法(英文) 被引量：5

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作者 许勇 董文才 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期644-661,共18页

文章以三维面元法为基础,开发了一套求解高速双体船在波浪中运动时耐波性的预报程序。该程序以三维移动脉动源格林函数为边界积分方程的基本内核,并根据该函数的对称特性及双体船辐射-绕射波的基本传播特征,采用三种方法来改进耐波性预... 文章以三维面元法为基础,开发了一套求解高速双体船在波浪中运动时耐波性的预报程序。该程序以三维移动脉动源格林函数为边界积分方程的基本内核,并根据该函数的对称特性及双体船辐射-绕射波的基本传播特征,采用三种方法来改进耐波性预报时的计算效率。以两条刘易斯船组成的双体船为计算对象,采用该程序求解了该船的水动力及运动响应,并和试验结果及未改进方法的预报结果进行了比较。分析表明文中方法的预报结果和试验结果吻合良好,且预报精度和未改进方法预报精度相当,而计算效率可达到未改进方法的2.9～4倍。因此该程序可作为高速双体船耐波性快速预报的有效方法。 展开更多

关键词 高速双体船 格林函数对称性 耐波性 计算效率

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尾板对高速双体船阻力性能影响的研究 被引量：7

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作者 张大有 张艳 《船海工程》 北大核心 2006年第6期20-23,共4页

介绍尾板改善船舶性能的流体动力机理,对加装不同参数尾板的高速双体船的阻力性能进行模型试验和对比分析,验证了尾板可以减小尾波能量的损耗,减阻效果明显,并提出可调下反角尾板的设想。

关键词 尾板 尾压浪板 高速双体船 模型试验 阻力性能

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基于虚长度法的高速双体船兴波阻力预报 被引量：1

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作者 李志恒 陈庆任 +1 位作者 祝海勇 郑立捷 《中国舰船研究》 2013年第2期41-45,共5页

应用经典薄船理论,以Michell兴波阻力积分公式为基础,针对高速船的方尾船型特点,采用"虚长度"法,即在方尾后增加一个虚拟附体以使尾部封闭,通过对NPL船模系列(包括3b,4a,4b,4c,5a,5b,5c,6a,6b,6c共10条船型)的文献数据进行分... 应用经典薄船理论,以Michell兴波阻力积分公式为基础,针对高速船的方尾船型特点,采用"虚长度"法,即在方尾后增加一个虚拟附体以使尾部封闭,通过对NPL船模系列(包括3b,4a,4b,4c,5a,5b,5c,6a,6b,6c共10条船型)的文献数据进行分析,总结得到一个计算虚长度的公式,同时对代号分别为4a,5c,6b的3种船型的兴波阻力进行数值计算,并与文献中的实验数据进行比较。研究表明,3条双体船型的计算结果与实验数据在趋势上吻合较好,在高傅汝德数下误差小于6%,符合工程应用要求。 展开更多

关键词 虚长度 高速双体船 方尾 兴波阻力

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高速列车制动计算中值得关注的问题 被引量：22

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作者 黄问盈 孙中央 《铁道机车车辆》 2006年第1期24-27,共4页

1998年颁布实施的《列车牵引计算规程》已法定采用单位重力的作用力N/kN作为单位力(列车阻力或牵引力或制动力)的单位,我国高速列车制动计算中单位力的单位必须统一到法定单位上来,并采用由此建立的一系列计算公式;同时指出高速动车组... 1998年颁布实施的《列车牵引计算规程》已法定采用单位重力的作用力N/kN作为单位力(列车阻力或牵引力或制动力)的单位,我国高速列车制动计算中单位力的单位必须统一到法定单位上来,并采用由此建立的一系列计算公式;同时指出高速动车组的制动计算绝不能忽视回转质量系数,均牵式(动力分散式)高速列车的回转质量系数大于推挽式(动力集中式);此外,还对制动粘着系数、列车基本阻力等制动计算参数的试验公式实用化问题作了论述。 展开更多

关键词 制动计算 高速列车 单位力的单位 回转质量系数 制动粘着系数 列车基本阻力

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收纳高速动车组的《列车牵引计算规程》刍议 被引量：2

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作者 黄问盈 孙中央 《铁道机车车辆》 2015年第1期19-24,77,共7页

我国开通运营和正在建设的高速铁路里程已双冠全球。中国高速动车组(CRH系列)已规模制造和广泛采用,所以未来修订《列车牵引计算规程》收纳动车组已是大势所趋。动车组与机车牵引式列车的编组不同,是动车(M)和拖车(T)的固定编组,可以直... 我国开通运营和正在建设的高速铁路里程已双冠全球。中国高速动车组(CRH系列)已规模制造和广泛采用,所以未来修订《列车牵引计算规程》收纳动车组已是大势所趋。动车组与机车牵引式列车的编组不同,是动车(M)和拖车(T)的固定编组,可以直接为列车牵引计算提供在平直道上所有运行工况下的列车单位合力数据。由于彼此的回转质量系数不同,高速动车组和机车牵引式列车虽然均遵循列车运动方程,但具体计算列车加速度、运行时间和运行距离等公式的相关系数存在差异。此外,一些意见和建议可供未来修订《列车牵引计算规程》参考,诸如删节图表、合并机车单位基本阻力公式、深入探究起动阻力、附加阻力(曲线阻力、隧道阻力等)以及系统计算精度等。 展开更多

关键词 高速动车组 《列车牵引计算规程》 机车单位基本阻力 起动阻力 附加阻力 列车制动力 系统计算精度

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高速列车隧道会车空气阻力数值模拟研究 被引量：3

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作者 段修平 杨永刚 +2 位作者 王绍军 臧胜超 梅元贵 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1099-1105,I0013,共8页

建立计算流体力学三维数值仿真模型,采用三维可压缩非定常湍流模型,利用重叠网格方法对高速列车隧道内等速交会过程进行动态数值模拟,分析会车过程中列车所受空气阻力的形成机理及分布特性。计算结果表明:隧道交会过程中,压差阻力对列... 建立计算流体力学三维数值仿真模型,采用三维可压缩非定常湍流模型,利用重叠网格方法对高速列车隧道内等速交会过程进行动态数值模拟,分析会车过程中列车所受空气阻力的形成机理及分布特性。计算结果表明:隧道交会过程中,压差阻力对列车空气阻力的变化起主导作用,隧道交会对阻力峰值及峰峰值的影响比隧道单车大得多;列车隧道内交会时最大空气阻力是明线时的2.65倍,对应时刻的压差阻力和摩擦阻力分别为明线时的3.35倍、1.36倍;在交会完成前,头车表现为产生与速度方向相同的"推力",并呈现先增大后减小的趋势;尾车阻力最大,也呈现先增大后减小的趋势。 展开更多

关键词 高速列车 数值计算 隧道 列车会车 列车空气阻力

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高速排水型船舶兴波波形与兴波阻力的试验与数值研究 被引量：3

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作者 魏泽 周利兰 高高 《船海工程》 2012年第5期23-25,30,共4页

为了更好地了解高速排水型船舶的兴波特性并检验数值计算方法的可行性,对不同水深下的高速排水型船舶的兴波波形及兴波阻力进行实验及数值研究。实验中的波形测量采用五道纵切法,数值计算采用基于NURBS的广义边界元法。比较不同方法求... 为了更好地了解高速排水型船舶的兴波特性并检验数值计算方法的可行性,对不同水深下的高速排水型船舶的兴波波形及兴波阻力进行实验及数值研究。实验中的波形测量采用五道纵切法,数值计算采用基于NURBS的广义边界元法。比较不同方法求得的兴波阻力系数,与实验结果的比较表明,数值方法及计算是可行性的。 展开更多

关键词 高速船 船模试验 兴波阻力 波形 数值计算

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高速铁路牵引网高阻保护整定计算分析和研究 被引量：3

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作者 何祥照 韩正庆 周福林 《中国铁路》 2021年第8期53-57,共5页

分析高速铁路牵引网高阻保护应用现状及其存在的问题,基于动车组的牵引特性曲线和牵引网高阻保护的电流增量动作逻辑,对单列动车组和牵引网供电臂正常运行时工频1周波电流增量最大值,以及动车组过分相绝缘器的涌流特性、过分段绝缘器的... 分析高速铁路牵引网高阻保护应用现状及其存在的问题,基于动车组的牵引特性曲线和牵引网高阻保护的电流增量动作逻辑,对单列动车组和牵引网供电臂正常运行时工频1周波电流增量最大值,以及动车组过分相绝缘器的涌流特性、过分段绝缘器的分流特性及其对高阻保护的影响进行研究。根据高速铁路牵引网分段绝缘器的布置现状,针对有无负荷电流穿越2种情况,分别提出高阻保护整定计算模型。 展开更多

关键词 高速铁路 高阻保护 电流增量 整定计算

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双体船粘性阻力数值计算方法

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作者 严刚 刘启国 马廷淮 《武汉造船》 2000年第3期1-4,43,共5页

将兰德韦伯回转体速度分布所满足的第 1类弗雷德和姆积分方程由来流速度为 1推广到一任意值 ,并由此提出了速度因子的概念 ;在数值计算过程中 ,结合实际情况 ,考虑到多次迭代会带来舍入误差的积累 ,采用最小偏差法结束迭代 ;程序用C+ +... 将兰德韦伯回转体速度分布所满足的第 1类弗雷德和姆积分方程由来流速度为 1推广到一任意值 ,并由此提出了速度因子的概念 ;在数值计算过程中 ,结合实际情况 ,考虑到多次迭代会带来舍入误差的积累 ,采用最小偏差法结束迭代 ;程序用C+ + 语言编制 ,在VISUALC ++Ver5 . 展开更多

关键词 双体船 粘性阻力 速度因子 等价回转体 数值计算

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