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题名中高密集度浮冰区船体冰水动力试验研究
- 1
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作者
国威
赵桥生
祖永恒
杨宗豫
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学全国重点实验室
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期887-895,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52192690,52192694)
工信部高技术船舶科研项目(2021-342)
国家重点研发计划项目(2021YFC2803400,2021YFC2803401)。
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文摘
船冰作用力的预报是冰区船航行性能评估环节的重点。本文针对某冰区航行船开展操纵性斜航模型试验研究,采用以聚丙烯为主材的圆形非冻结模型冰,通过模型试验给出船在无冰水域和中高密集度浮冰区的船体受力,研究船体在不同航速和漂角下的船体受力特性,并基于典型工况分析试验数据的重复性,发展冰区航行船的非冻结模型冰模型试验技术。研究结果表明:浮冰密集度、航速和漂角的增大会使船体受力增大,高密集度和大漂角下船冰接触区域更大,试验数据重复性也较好。
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关键词
冰区航行船
非冻结模型冰
浮冰密集度
模型试验
漂角
冰力
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Keywords
ice-going ship
synthetic ice
ice concentration
model test
drift angle
ice force
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分类号
U661.31
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名高速水洞中超空泡稳定性与通气率定量试验研究
被引量：3
- 2
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作者
李鹏
陈炜烨
王志
张珂
颜开
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学全国重点实验室
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第4期479-484,共6页
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文摘
超空泡航行体通气规律对空泡形态控制具有重要意义。本文描述了在高速水洞中建立水下航行体通气率对超空泡形态及稳定性影响的一种试验研究方法。基于不同空化器和模型攻角条件下的空泡形态及通气率测量试验结果,总结得到无量纲通气率计算的经验表达式。通过对有、无尾翼条件下的通气率试验进行比较,初步获得尾翼对超空泡泄气的影响规律。研究结果表明,通气率需要保持在一定范围内方可获得形状稳定、边界清晰的通气超空泡。依据试验结果给出了超空泡稳定性的判别方法。
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关键词
通气超空泡
圆盘空化器
通气率
水洞试验
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Keywords
ventilated supercavity
disk cavitator
ventilation rate
water tunnel experiment
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分类号
O235
[理学—运筹学与控制论]
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题名水下高速外流减摩擦阻力功效测试方案设计与验证
- 3
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作者
孙海浪
张华
徐良浩
陈默
李永成
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机构
中国船舶科学研究中心
水动力学全国重点实验室
深海技术科学太湖实验室
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第8期1155-1161,共7页
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基金
中船重工集团公司联合基金资助项目(6141B042705)
稳定支持项目(WDZC70202010202)。
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文摘
为了支撑高速水下航行器减摩擦阻力(摩阻)方案的选型和优化,本文提出较好的减摩阻试验研究技术方案和特征参量表达方法以提高测量精度的技术途径,并以聚氧化乙烯(PEO)减摩阻实际试验演示上述方案和途径的可行性。相关结果可为高速水下航行器减摩阻方案的选型和优化提供支撑。
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关键词
减摩阻
测试
外流
水下
高速
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Keywords
skin friction reduction
model test
external flow
underwater
high speed
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分类号
O35
[理学—流体力学]
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题名水下航行体极限大机动流动分离大涡模拟研究
- 4
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作者
李永成
李迎华
潘子英
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机构
中国船舶科学研究中心
深海技术科学太湖实验室
水动力学全国重点实验室
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第13期14-17,共4页
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基金
装备预研资助项目(50907020101)。
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文摘
针对大机动极限工况下水下航行体流动分离带来的机动性不足问题,本文以Suboff标模为研究对象,采用大涡模拟数值计算方法开展大机动工况下水下航行体的流体动力性能评估,并完成水下航行体尾部及舵面流动分离涡旋结构的精细捕捉。本文研究成果可为后续极限机动工况下水下航行体流动控制提供技术支撑。
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关键词
水下航行体
大机动工况
流动分离
大涡模拟
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Keywords
unmanned underwater vehicle
extreme maneuverability condition
flow seperation
large eddy simulation
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分类号
TJ6
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
U661
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名不同间距和航速下水下航行体近场运动UUV受力分析
- 5
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作者
任梦晨
李永成
王小庆
赵桥生
姚惠之
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机构
中国船舶科学研究中心
水动力学全国重点实验室
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第12期97-101,共5页
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文摘
为探究不同侧向间距和航速下水下航行体绕流流场对UUV的流体动力干扰规律,以实尺度水下航行体和UUV模型为研究对象,通过数值求解RANS方程,基于重叠网格方法进行水下航行体近场运动UUV的非定常和定常数值模拟研究。首先,简要分析不同侧向间距和航速下UUV作匀速直线运动时轴向力、侧向力和偏航力矩系数随轴向位置的变化规律,在此基础上进一步探讨侧向间距和航速对UUV受力规律的影响并分析二者影响作用的大小。结果表明,对于轴向力,航速和侧向间距均表现出明显的影响,航速的影响作用要略大于侧向间距;而对于侧向力和偏航力矩,侧向间距的影响要远大于航速,航速的影响作用基本可以忽略。
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关键词
水下航行体
无人潜航器
水动力
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Keywords
underwater vehicle
UUV
hydrodynamic
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分类号
U661.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名规则波中船舶操纵运动预报的灰箱建模研究
- 6
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作者
韩阳
郝立柱
师超
潘子英
鲁江
顾民
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学全国重点实验室
深海技术科学太湖实验室
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出处
《中国舰船研究》
北大核心
2025年第1期47-57,共11页
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基金
国家部委基金资助项目。
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文摘
[目的]针对船舶操纵运动实时准确预报的需求,开展规则波中船舶操纵运动预报的灰箱建模研究。[方法]建立船舶操纵运动方程,以表征操纵运动机理。应用泰勒级数展开方法近似静水水动力,采用经验公式估算规则波中二阶定常波浪漂移力,形成规则波中船舶操纵运动预报的数学模型。采用傅里叶变换方法解决不同频率的操纵与耐波运动数据分离问题,基于操纵运动数据和深度神经网络(DNN)技术,构建静水水动力修正及二阶定常波浪漂移力模型,并将其代入操纵运动机理方程,形成融合机理与数据的规则波中船舶操纵运动预报灰箱模型。然后以ONRT为研究对象,分别应用灰箱模型和数学模型预报规则波中船舶操纵运动。[结果]结果显示,对于所有运动工况,仿真单位时间步长耗时平均约2~3ms,灰箱模型预报结果与试验数据相比其相对精度均值达94.83%,相比数学模型预报精度平均提高了4.50%。[结论]灰箱预报模型可以作为规则波中船舶操纵运动预报的有效方法,能为真实海洋环境中船舶操纵运动的实时预报奠定基础。
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关键词
船舶
操纵性
操纵运动
灰箱建模
多层神经网络
傅里叶变换
ONRT
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Keywords
ships
maneuverability
maneuvering motion
gray-box modelling
multilayer neural networks
Fourier transforms
ONRT
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分类号
U661.1
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名内波波列中水下航行体水动力载荷研究
- 7
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作者
魏佳铭
张华
张超
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机构
中国船舶科学研究中心
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出处
《舰船科学技术》
2025年第16期76-82,共7页
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文摘
海洋中内波频发,携带巨大能量,对水下航行体的安全航行有巨大威胁。基于非静压海洋环流模型MITgcm,在连续密度分层环境场下,模拟内波生成传播的全过程。并通过自定义边界条件,在STAR-CCM+中实现连续内波波列的重现。在小范围数值水槽中,基于RANS方法,对水下航行体约束状态下遭遇实际环境场中内波波列时的水动力载荷进行研究。分析表明,该情况下水动力载荷前后变化规律类似,水平力、俯仰力矩变化幅值相差不大,垂向力相差接近两倍。并对不同潜深工况下水下航行体遭遇内孤立波进行研究,结果表明,载荷变化规律取决于水下航行体相对于密度跃层的位置。
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关键词
连续密度分层
MITgcm
水下航行体
内波波列
水动力
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Keywords
density continuous stratification
MITgcm
submersible
Internal solitary wave packet
hydrodynamic
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分类号
U674.941
[交通运输工程]
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题名基于领航跟随的2型AUV编队航行仿真对比
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作者
郑鹏
张华
张超
徐令令
顾媛媛
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学全国重点实验室
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出处
《舰船科学技术》
北大核心
2024年第11期98-102,共5页
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文摘
基于领航跟随的编队控制方法简洁实用,但其在不同自主式水下航行器(Autonomous Undenuater Vehicle,AUV)平台上的控制效果缺乏对比。本文针对500 kg的“海翔500”AUV与5000 kg的“NPS”AUV开展AUV编队航行仿真,对比分析了基于领航跟随编队控制方法下的2型AUV的队形距离偏差、队形角度偏差。500 kg的“海翔500”AUV与5000 kg的“NPS”AUV在路径跟随上的航行能力接近,航行稳定后偏离设定路径的法向距离小于1 m。基于领航跟随的编队控制方法对2型AUV的编队均有较好的控制效果,在稳定直航段跟随者与领航者的距离偏差保持在7~8 m,角度偏差保持在3°~5°。但在切换点处由于队形相对位置的约束,对编队内外侧AUV的加减速性能有一定要求,“NPS”AUV在直角拐弯处的距离偏差较“海翔500”AUV增大50%左右。
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关键词
AUV编队控制
队形距离偏差
队形角度偏差
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Keywords
AUV formation control
formation distance deviation
formation angle deviation
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分类号
U661
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名耦合运动下漂浮式风机气动力特性数值仿真
- 9
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作者
司朝善
陈默
赵战华
匡晓峰
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学全国重点实验室
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出处
《科学技术与工程》
2025年第25期10691-10700,共10页
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基金
浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划(2023C01008)。
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文摘
为探寻复杂环境和多自由度耦合运动下的漂浮式风机气动载荷特性及影响规律,基于研制的新型6 MW浮式风电机组缩尺模型,采用滑移网格结合重叠网格的方法,开展不同叶尖速比下漂浮式风机气动力特性网格与时间步长收敛性以及湍流模型适用性研究,并将数值仿真结果与风洞试验测试结果进行对比,建立漂浮式风机气动力特性高保真数值仿真模拟技术。在此基础上,进一步开展漂浮式风机纵摇、横摇单自由度运动和两自由度耦合运动下的整机气动载荷特性及影响规律研究,揭示运动状态下漂浮式风机气动载荷物理特性,研究结果表明:风机纵摇、横摇两自由度耦合运动状态下,单独减小纵摇周期时,扭矩系数和推力系数最大值增大,且最小值减小,导致双幅值显著增大,而平均值几乎不变。研究结果可为漂浮式风机气动载荷特性仿真预报、气动效能评估以及风电机组风洞试验测试技术完善提供技术支撑。
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关键词
漂浮式风机
耦合运动
气动力特性
数值模拟
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Keywords
floating offshore wind turbine
coupled motion
aerodynamic characteristics
numerical simulation
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分类号
TK89
[动力工程及工程热物理]
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题名风电场尾流干涉效应及布局优化研究
被引量：1
- 10
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作者
陈默
张璇
郑文涛
张楠
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机构
中国船舶科学研究中心水动力学全国重点实验室
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2023年第36期15491-15497,共7页
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基金
浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划(451550301K2057AA)。
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文摘
为探寻风电场尾流干涉效应及定量预报不同风电场布局下整体输出效能,从工程中预报单台风电机尾流效应使用最普遍的Jensen模型出发,基于风电场布局中上游风力机对下游风力机的遮蔽效应及遮蔽模式,构建尾流干涉效应数学模型,编制风电场尾流干涉效应预报程序,研究齐位排列方式下风电场整体输出效能随风电场规模、行列间距及风向角的变化规律,以及错位排列方式下风电场整体输出效能随错位间距和风向角的变化规律。结果表明:不同风电场规模下整体输出效能均随着行列间距的增大而增大,不同行列间距下整体输出效能均随着风电场规模的增大而减小;不同错位间距和风向角下风电场整体输出效能差异明显,需根据风电场所在地风向来合理安排风力机行列间距,以最大化整体输出效能。研究可为工程中预报任意风电场布局下风电机组尾流干涉效应及合理化设计风电场布局提供技术支撑。
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关键词
风电场
尾流
干涉效应
布局优化
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Keywords
wind farm
wake
interference effect
layout optimization
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分类号
TK89
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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