大尺度分段船模低频模态试验方法研究

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作者 周庆云 司海龙 +3 位作者 陆晔 王君翔 朱世革 陆天奇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第8期8-12,共5页

针对某大尺度分段船舶模型,进行低频模态试验方法研究。在船模干模态试验中,通过试验分析悬挂刚度、悬挂位置等对模态试验结果的影响,并进行船模垂向弯曲干模态的测试和计算比较。试验研究表明,大尺度船模悬挂点的位置与低频干模态测量... 针对某大尺度分段船舶模型,进行低频模态试验方法研究。在船模干模态试验中,通过试验分析悬挂刚度、悬挂位置等对模态试验结果的影响,并进行船模垂向弯曲干模态的测试和计算比较。试验研究表明,大尺度船模悬挂点的位置与低频干模态测量的准确性有关,为减少悬挂对低频模态结果的影响,应将弹性绳悬挂在振动模态节点位置。该试验模态与有限元计算模态结果比较后确认真实有效,该试验方法能大大提高低频模态的测试精度。 展开更多

关键词 船舶模型 模态试验 低频模态 模态参数

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基于改进人工势场法的船舶静态避碰研究 被引量：5

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作者 李永正 陈怡 +5 位作者 赵师纬 张胜 张海华 杨立 许凯玮 张茜 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第21期76-80,共5页

智能航运能够高效协调航运相关资源,降低航运成本,高智能化的船舶还可高效利用能源,降低能耗。智能船舶的路径规划和自主决策能力是航运安全最为关键的环节,路径规划能够在复杂的海洋环境中规划出一条安全高效的路径,而自主决策在船舶... 智能航运能够高效协调航运相关资源,降低航运成本,高智能化的船舶还可高效利用能源,降低能耗。智能船舶的路径规划和自主决策能力是航运安全最为关键的环节,路径规划能够在复杂的海洋环境中规划出一条安全高效的路径,而自主决策在船舶遇到碰撞危险时能够迅速做出最优的避碰策略。本文主要针对船舶在静态环境中的路径规划和避碰决策进行研究。 展开更多

关键词 人工势场法 模拟退火法 碰撞危险度 全局路径规划 局部动态避碰

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船舶CAD-CFD接口开发与应用研究 被引量：3

3

作者 王杉 陈京普 +1 位作者 魏锦芳 黄国富 《船海工程》 2014年第2期35-38,43,共5页

为实现船型优化中各船舶设计软件和性能计算软件间的集成应用,实现基于CAD与CFD的船型自动优化,基于B样条曲线开发读取SHF模型文件的接口程序,实现多软件之间型值数据的交换。以实例验证接口程序在转换模型文件过程中的精确度与实用性,... 为实现船型优化中各船舶设计软件和性能计算软件间的集成应用,实现基于CAD与CFD的船型自动优化,基于B样条曲线开发读取SHF模型文件的接口程序,实现多软件之间型值数据的交换。以实例验证接口程序在转换模型文件过程中的精确度与实用性,该接口程序不仅适用于常规单桨船,还适用于双艉鳍船型的模型文件转换。 展开更多

关键词 B样条 接口程序 数据集成 SHF文件 双艉鳍船型

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江海直达集装箱船线型开发研究

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作者 冯松波 赵强 苏甲 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第7期42-45,共4页

以万吨级江海直达集装箱船为研究对象,针对其船型设计需求,结合计算流体动力学(CFD)方法开展了线型优化,优化线型首部采用低阻的隐形球首形式,尾部采用有利于螺旋桨推进效率的双尾鳍形式,经过优化形成了满足要求的优化线型。基于优化线... 以万吨级江海直达集装箱船为研究对象,针对其船型设计需求,结合计算流体动力学(CFD)方法开展了线型优化,优化线型首部采用低阻的隐形球首形式,尾部采用有利于螺旋桨推进效率的双尾鳍形式,经过优化形成了满足要求的优化线型。基于优化线型进行了快速性模型试验验证,模型试验结果表明,优化线型在设计吃水指定功率下航速可达13.55 kn,高于预期航速,进一步验证了该万吨级江海直达集装箱船线型开发满足设计需求。本文开发的万吨级江海直达集装箱船线型以及优化思路可为后续开展江海直达船线型优化设计提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 江海直达 集装箱船 线型优化 模型试验

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基于视觉的无人机艇系统姿态感知研究 被引量：2

5

作者 邓涛 刘双 魏汉迪 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第16期81-89,共9页

随着无人机和无人艇技术的迅速发展,无人机-无人艇协同应用逐渐成为未来海上军事任务和智慧交通的不可或缺组成部分。然而,考虑到无人艇在不同海况条件下的高动态特性,传统的雷达等手段虽然可以满足高精度和实时性的要求,但成本较高,而... 随着无人机和无人艇技术的迅速发展,无人机-无人艇协同应用逐渐成为未来海上军事任务和智慧交通的不可或缺组成部分。然而,考虑到无人艇在不同海况条件下的高动态特性,传统的雷达等手段虽然可以满足高精度和实时性的要求,但成本较高,而传统的视觉方法虽然成本低、易于实现,但稳定度较低。本文基于相机成像原理,提出一种无人机与无人艇的单目定距方法。通过对着陆区域的多个标志物进行识别定距后,对无人艇着陆区域平面进行拟合重构,从而获取无人机与无人艇的距离,标志物越多,算法失效的概率越低。搭建数值模拟器对算法进行了测试,研究了算法在无人艇大倾角摇晃下的精度和稳定性。结果显示,算法在无人艇摇晃的情况下可以得到较为准确的距离,所有工况计算出X,Y,Z方向上的平均相对误差分别为7.47%、6.48%和8.04%。 展开更多

关键词 距离感知 单目视觉 无人机艇协同

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导管架平台地震破坏特性研究 被引量：5

6

作者 徐彻 杨飏 +1 位作者 何政 吴庆金 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期174-181,共8页

深入了解平台在不同地震下的破坏特性有助于制定平台抗地震破坏控制策略以及指导平台抗震设计。结合增量动力分析方法,确定导管架平台在不同地震作用下的失效模式,通过秩和比法获取结构的最易出现失效模式并与最弱失效模式进行对比,仿... 深入了解平台在不同地震下的破坏特性有助于制定平台抗地震破坏控制策略以及指导平台抗震设计。结合增量动力分析方法,确定导管架平台在不同地震作用下的失效模式,通过秩和比法获取结构的最易出现失效模式并与最弱失效模式进行对比,仿真结果表明:该方法下的失效模式与所有实际倒塌模式均较接近且更具备统计意义,便于实际应用。 展开更多

关键词 导管架平台 增量动力分析 失效模式 塑性发展 秩和比

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深海采矿水下输送系统提升硬管选型及水动力校核研究 被引量：5

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作者 张明 郑皓 +2 位作者 李满红 李小艳 宋环峰 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第5期37-41,46,共6页

为了研究深海采矿水下输送系统提升硬管选型设计的可靠性,以输送指标为设计输入,通过水动力学进行校核,根据多金属结核沉降速度确定提升硬管选用外径244.48 mm的P110钢级抗疲劳螺纹连接套管(壁厚20.24 mm),水池拖曳试验结果表明提升电... 为了研究深海采矿水下输送系统提升硬管选型设计的可靠性,以输送指标为设计输入,通过水动力学进行校核,根据多金属结核沉降速度确定提升硬管选用外径244.48 mm的P110钢级抗疲劳螺纹连接套管(壁厚20.24 mm),水池拖曳试验结果表明提升电泵上端硬管阻力系数为1.4,提升电泵下端硬管阻力系数为1.3。对水下输送系统按作业工况和布放工况分别进行水动力学计算,在海试作业环境下提升硬管安全系数满足API RP 2RD规范要求。在深海多金属结核采矿试验工程海上验收试验中,提升硬管满足各项输送指标要求,各接口间连接可靠,验证了提升硬管选型设计的合理性。 展开更多

关键词 深海采矿 水下输送系统 提升硬管 水动力学 管道输送

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船舶能效设计指数与最小装机功率第一层次评估分析 被引量：4

8

作者 刁峰 周伟新 +1 位作者 魏锦芳 陈京普 《船海工程》 北大核心 2015年第4期41-43,共3页

根据《2013恶劣海况下船舶维持操纵性的最小装机功率临时导则》分析EEDI数据库中船舶的能效设计指数与最小装机功率第一层次评估,认为现阶段载重量低于2万t和高于30万t的散货船和液货船很难满足EEDI Phase1阶段的要求和最小装机功率第... 根据《2013恶劣海况下船舶维持操纵性的最小装机功率临时导则》分析EEDI数据库中船舶的能效设计指数与最小装机功率第一层次评估,认为现阶段载重量低于2万t和高于30万t的散货船和液货船很难满足EEDI Phase1阶段的要求和最小装机功率第一层次评估要求,建议制定适用于该类船舶的最小装机功率导则。 展开更多

关键词 船舶能效设计指数 最小装机功率 第一层次评估

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焊接残余应力对环肋圆柱壳水下声辐射影响研究 被引量：3

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作者 李磊鑫 刘勇 陈炉云 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期628-634,共7页

文章重点研究了焊接残余应力对环肋圆柱壳水下声辐射的影响。通过运用热弹塑性有限元法数值模拟环肋圆柱壳对接焊接过程,得到厚板环形焊缝的三维残余应力场和应变场,然后对含有残余应力的环肋圆柱壳动力特性进行研究,并运用有限元法和... 文章重点研究了焊接残余应力对环肋圆柱壳水下声辐射的影响。通过运用热弹塑性有限元法数值模拟环肋圆柱壳对接焊接过程,得到厚板环形焊缝的三维残余应力场和应变场,然后对含有残余应力的环肋圆柱壳动力特性进行研究,并运用有限元法和边界元法分析了低频激励下其水下声辐射的特点。研究结果表明焊接残余应力对环肋圆柱壳声辐射有较明显的影响,不仅使声辐射功率曲线和外场声压曲线向低频移动,而且使在大部分激励频率上含有焊接残余应力结构的声辐射功率和外场声压均大于无焊接残余应力结构。 展开更多

关键词 焊接残余应力 环肋圆柱壳 声辐射

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单体小水线面水翼复合型高速船船型研究 被引量：1

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作者 柳卫东 裘泳铭 +1 位作者 顾敏童 葛纬桢 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第12期1699-1703,共5页

提出了一型采用非自控组合水翼系统的单体小水线面水翼复合型高速船方案 ,并对其进行了阻力、横稳性以及运动稳定性的理论分析 .提出了一套该船型翼航状态的阻力、横稳性计算和运动稳定性判别的方法 ,同时进行了相应的模型试验 .结果表... 提出了一型采用非自控组合水翼系统的单体小水线面水翼复合型高速船方案 ,并对其进行了阻力、横稳性以及运动稳定性的理论分析 .提出了一套该船型翼航状态的阻力、横稳性计算和运动稳定性判别的方法 ,同时进行了相应的模型试验 .结果表明 ,理论计算和模型试验结果具有良好的一致性 。 展开更多

关键词 复合型高速船 小水线面船 水翼 阻力 横稳性 运动稳定性 模型试验

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船舶靠泊液压缓冲系统设计 被引量：2

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作者 赵璐 黄国富 季越红 《船海工程》 北大核心 2019年第6期36-39,共4页

针对失控船舶在码头或岸边靠泊产生的冲击问题,采用节流阀、蓄能器、液压缓冲油缸进行缓冲吸收,设计船舶靠泊液压缓冲系统,利用AMESIM搭建船舶靠泊液压缓冲系统仿真模型,仿真分析船舶总质量、船舶速度、蓄能器气囊压力、节流阀通径对系... 针对失控船舶在码头或岸边靠泊产生的冲击问题,采用节流阀、蓄能器、液压缓冲油缸进行缓冲吸收,设计船舶靠泊液压缓冲系统,利用AMESIM搭建船舶靠泊液压缓冲系统仿真模型,仿真分析船舶总质量、船舶速度、蓄能器气囊压力、节流阀通径对系统缓冲特性的影响,结果表明,该系统能有效解决失控船舶的冲击问题,船舶总质量或速度增大,靠泊液压缓冲系统吸能量均增大,蓄能器气囊压力或节流阀通径增大,靠泊液压缓冲系统吸能量基本不变。 展开更多

关键词 船舶 靠泊 冲击 液压缓冲 特性曲线 吸能量

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基于左特征结构配置和频响函数的振动主动抑制方法

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作者 夏茂龙 杨涵寅 +2 位作者 郭倚彤 刘双 李永正 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期143-150,208,共9页

基于频响函数与左特征结构配置,提出了一种新的低频振动主动抑制方法。该方法利用频响数据避免了建模时的数值误差问题,建立了作动器分布、左特征向量以及外激励力之间的数学关系,实现了在外激励作用下,通过速度与位移反馈抑制了结构低... 基于频响函数与左特征结构配置,提出了一种新的低频振动主动抑制方法。该方法利用频响数据避免了建模时的数值误差问题,建立了作动器分布、左特征向量以及外激励力之间的数学关系,实现了在外激励作用下,通过速度与位移反馈抑制了结构低频振动。基于此,进一步提出了一种优化作动器布置的方法,极大地降低了所需作动器的数量。算例仿真分析结果显示,此方法只需少量作动器,即可有效地抑制结构的振动,展现了良好的实用性和工程应用前景。 展开更多

关键词 频响函数 左特征向量 低频振动 主动控制 反馈控制

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前置预旋导管内定子周向布置形式的数值研究 被引量：4

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作者 苗飞 黄国富 《船海工程》 2013年第5期16-20,共5页

采用数值模拟的方法对前置预旋导管内定子的周向布置形式进行了研究分析。通过计算单个定子不同来流攻角,两个定子不同夹角及考虑螺旋桨抽吸作用下的多种工况,得到了导管内单个定子的周向影响范围,并分析了来流攻角对定子切向预旋作用... 采用数值模拟的方法对前置预旋导管内定子的周向布置形式进行了研究分析。通过计算单个定子不同来流攻角,两个定子不同夹角及考虑螺旋桨抽吸作用下的多种工况,得到了导管内单个定子的周向影响范围,并分析了来流攻角对定子切向预旋作用的影响;给出了导管内布置两个定子时的最佳几何夹角。此外,还分析了螺旋桨的抽吸作用对定子预旋效果的影响。 展开更多

关键词 节能装置 前置预旋导管 定子 周向布置

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数据驱动的船舶快速性能代理模型预报方法 被引量：2

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作者 陈小平 刘希洋 +1 位作者 周诗楠 冯君 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第4期126-131,共6页

本文针对船舶快速性能高效预报中存在的难度,以33艘油船、43艘散货船水池模型试验数据为基础,应用机器学习算法建立船舶快速性能预报的代理模型。研究了不同组合方式的船体有量纲与无量纲参数、代理模型种类对船型快速性能预报精度的影... 本文针对船舶快速性能高效预报中存在的难度,以33艘油船、43艘散货船水池模型试验数据为基础,应用机器学习算法建立船舶快速性能预报的代理模型。研究了不同组合方式的船体有量纲与无量纲参数、代理模型种类对船型快速性能预报精度的影响,对比了代理模型在相近船型预报和同类船型预报2种应用场景中的适用性。结果显示,有量纲与无量纲混合的参数组合可以提高模型预报精度,船舶快性能代理模型预报误差约为3%~7%。 展开更多

关键词 船型快速性 代理模型 船型参数 数据分析

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三体船舶阻力及航态预报方法

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作者 刘杨 龚家烨 +1 位作者 刘家瑞 陈京普 《船海工程》 北大核心 2017年第4期1-6,共6页

针对三体船型的自身特点,基于势流理论,在Dawson方法的基础上对数值处理进行改进,并运用于三体船舶的阻力预报。通过近水面网格的快速划分与迭代计算,实现对航行姿态的预报。根据计算所得的船侧兴波,对不同航行姿态下的湿表面积进行计算... 针对三体船型的自身特点,基于势流理论,在Dawson方法的基础上对数值处理进行改进,并运用于三体船舶的阻力预报。通过近水面网格的快速划分与迭代计算,实现对航行姿态的预报。根据计算所得的船侧兴波,对不同航行姿态下的湿表面积进行计算,提高总阻力预报的精度。以三体Wigley船型为例,将理论计算结果和试验值及商业软件参考值进行对比。证明了理论预报方法的可行性与有效性,改进后的数值方法结果准确,可很好地避免自由面的震荡。 展开更多

关键词 三体船 Dawson方法 兴波阻力 航行姿态 湿表面积

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深吃水半潜式平台涡激运动响应模型实验研究 被引量：21

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作者 白治宁 肖龙飞 +1 位作者 程正顺 赖智萌 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期377-384,共8页

为研究深吃水半潜式平台涡激运动响应,进行了静水拖曳模型实验研究,测试了在不同来流角度和不同来流速度下六自由度运动,从运动时历、运动响应幅值、运动轨迹等多个角度出发,分析和研究了深吃水半潜式平台涡激运动响应的关键特征和锁定... 为研究深吃水半潜式平台涡激运动响应,进行了静水拖曳模型实验研究,测试了在不同来流角度和不同来流速度下六自由度运动,从运动时历、运动响应幅值、运动轨迹等多个角度出发,分析和研究了深吃水半潜式平台涡激运动响应的关键特征和锁定范围。研究表明,深吃水半潜式平台涡激运动主要为横荡和纵荡,横荡居主导地位;响应幅值不仅与来流角度有关,且随折合速度的变化呈现出一定规律;135°来流时,响应幅值较大,且在6<Ur<8有明显锁定现象,Ur=7时最大响应幅值可达1.1D;180°和90°来流时,响应幅值相对较小,且无明显锁定现象。 展开更多

关键词 深吃水半潜式平台 涡激运动 模型实验

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测波浮标与ADCP的现场对比试验研究 被引量：5

17

作者 黄骏 宗涛 +2 位作者 陈文炜 张宁 孙权 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第11期127-131,共5页

波浪测量对于海洋研究具有极其重要的意义。当前运用最广泛的海洋波浪测量装备有"波浪骑士"和声学多普勒流速剖面仪(ADCP)。本文针对这2种测量装置,开展对比测试试验,对所测得的有义波高、平均跨零周期和谱峰波向等测试数据... 波浪测量对于海洋研究具有极其重要的意义。当前运用最广泛的海洋波浪测量装备有"波浪骑士"和声学多普勒流速剖面仪(ADCP)。本文针对这2种测量装置,开展对比测试试验,对所测得的有义波高、平均跨零周期和谱峰波向等测试数据进行对比,分析验证2种测量装备的特点、适用性和准确度。 展开更多

关键词 波浪测量 测波浮标 ADCP 试验对比

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前置预旋导轮各部分对其性能的影响研究 被引量：1

18

作者 郭峰山 苟英迪 +1 位作者 李鹏程 赵强 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第5期63-66,96,共5页

前置预旋导轮良好的节能效果已经得到大量实船验证。为了研究这种节能装置各部分对其节能效果的影响,针对一型7万吨级油船,设计了前置预旋导轮方案,并将其拆分为导管和定子2种节能装置进行分析。文中利用RANS方程模拟带与不带节能装置... 前置预旋导轮良好的节能效果已经得到大量实船验证。为了研究这种节能装置各部分对其节能效果的影响,针对一型7万吨级油船,设计了前置预旋导轮方案,并将其拆分为导管和定子2种节能装置进行分析。文中利用RANS方程模拟带与不带节能装置的船模快速性试验,分析加装不同节能装置带来的影响,并进行了模型试验验证。结果表明,前置预旋导轮产生较好的节能效果主要是由于其具有的叶片产生了预旋作用,使得船后螺旋桨效率提升明显,导管在其中不扮演关键角色,基于CFD的数值方法评估这类节能装置附体的节能效果与模型试验结果基本一致。 展开更多

关键词 前置预旋导轮 CFD数值计算 节能装置 节能效果

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柔性管构件波浪能装置模型试验研究

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作者 刘双 杜新光 +1 位作者 林强 陈垦 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期419-426,共8页

柔性管构件波浪能装置在波浪的激励下可以形成激突波,从而产生振荡流,驱动涡轮机构产生能量。为研究该柔性管构件波浪能装置的关键特性,在水槽中分别对其进行了相关的模型试验,包括柔性管的膨胀率测量试验、静水中活塞机构推动试验以及... 柔性管构件波浪能装置在波浪的激励下可以形成激突波,从而产生振荡流,驱动涡轮机构产生能量。为研究该柔性管构件波浪能装置的关键特性,在水槽中分别对其进行了相关的模型试验,包括柔性管的膨胀率测量试验、静水中活塞机构推动试验以及规则波作用下试验。试验发现了在活塞推动下,管内激突波的周期与活塞推动的周期始终近似成倍数关系;计算了柔性管在规则波作用下管内激突波的波速,得到了当管内速度与管外波速相近时,装置右端管内波面升高较大,其产生能量也较大。 展开更多

关键词 柔性管构件波浪能装置 激突波 活塞推动 波面升高

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基于CFD的船舶风力助推转子空气动力特性分析 被引量：4

20

作者 刘希洋 王艳霞 +1 位作者 梁家健 王杉 《中国航海》 CSCD 北大核心 2019年第4期46-50,共5页

考虑转子工作环境特点,采用计算流体动力学(Compulational Fluid Dynamics,CFD)方法分析转子样机在多种速度比下的空气动力特性,计算目标转子在实际风场环境中的升力系数与阻力系数,研究两个转子之间的流场干扰作用。计算结果表明:转子... 考虑转子工作环境特点,采用计算流体动力学(Compulational Fluid Dynamics,CFD)方法分析转子样机在多种速度比下的空气动力特性,计算目标转子在实际风场环境中的升力系数与阻力系数,研究两个转子之间的流场干扰作用。计算结果表明:转子的临界Re为0.5×105~1.0×105,长径比为4.92的转子在速度比约为3.50时升力系数达到最大。对试验船舶转子系统进行CFD模拟发现,试验船舶的转子系统之间存在相互干扰,转子系统节约轴功率约为5%。通过百吨级样船试验发现转子系统节约轴功率可达10%。 展开更多

关键词 船舶 风力转子 计算流体动力学 节能

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