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船模数值水池框架及其研究基础 被引量:16
1
作者 朱德祥 沈泓萃 +2 位作者 洪方文 吴乘胜 赵峰 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2008年第1期24-32,共9页
本文提出了自主研发我国船模数值水池的初步设想。在对国外船模数值水池最新发展动态分析的基础上,运用系统工程概念开展顶层设计研究,制定了总体研究思路,确定了总目标、技术指标体系、主要研究内容,进行了关键技术分析,给出了研究方... 本文提出了自主研发我国船模数值水池的初步设想。在对国外船模数值水池最新发展动态分析的基础上,运用系统工程概念开展顶层设计研究,制定了总体研究思路,确定了总目标、技术指标体系、主要研究内容,进行了关键技术分析,给出了研究方案设想,并介绍分析了目前国内的研究基础。船模数值水池的研究建立,将可大大缩小船舶计算流体学研究领域内的国内外差距,显著提高国内船舶创新设计水平和船舶设计的国际竞争力,促进我国船舶工业的跨越发展。 展开更多
关键词 航行性能 数值水池 项层设计
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实现数值水池的关键技术初步分析 被引量:14
2
作者 赵峰 吴乘胜 +1 位作者 张志荣 金建海 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1209-1220,共12页
文章简要介绍了数值水池的技术内涵和特征;在此基础上,论述了数值水池与CFD的发展性和应用性差异,分别提出了CFD技术与数值水池发展的关键技术族,同时对实现数值水池的主要关键技术进行了分析和阐述;最后以船模阻力虚拟测量系统开发为例... 文章简要介绍了数值水池的技术内涵和特征;在此基础上,论述了数值水池与CFD的发展性和应用性差异,分别提出了CFD技术与数值水池发展的关键技术族,同时对实现数值水池的主要关键技术进行了分析和阐述;最后以船模阻力虚拟测量系统开发为例,介绍了其中的部分主要关键技术及其解决途径。该文的研究工作,可为数值水池研发提供重要的参考和支撑。 展开更多
关键词 数值水池 CFD 关键技术
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数值水池路线图 被引量:11
3
作者 赵峰 吴乘胜 +1 位作者 黄少锋 张志荣 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期924-932,共9页
文章详细描述了数值水池的发展,给出了数值水池较完整的定义,阐述了数值水池的技术内涵和特征。在此基础上,从五个方面论述了数值水池的顶层技术设计,引出了数值水池的顶层研究构架。最后结合现有的研究基础和经验,对数值水池的滚动性... 文章详细描述了数值水池的发展,给出了数值水池较完整的定义,阐述了数值水池的技术内涵和特征。在此基础上,从五个方面论述了数值水池的顶层技术设计,引出了数值水池的顶层研究构架。最后结合现有的研究基础和经验,对数值水池的滚动性实践与发展进行了简单介绍。 展开更多
关键词 数值水池 虚拟试验
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基于数值水池的潜艇横摇运动仿真 被引量:4
4
作者 寇冠元 殷洪 +1 位作者 林兆伟 郭传海 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第3期26-31,共6页
以CFD软件FLUENT为计算平台并进行二次开发,利用UDF模块及动网格技术建立数值水池,对二维矩形剖面及三维SUBOFF潜艇模型的水下自由横摇运动进行数值模拟。采用一种边界滑移动网格技术,保证网格不会发生畸变与重生的前提下,对物体的流场... 以CFD软件FLUENT为计算平台并进行二次开发,利用UDF模块及动网格技术建立数值水池,对二维矩形剖面及三维SUBOFF潜艇模型的水下自由横摇运动进行数值模拟。采用一种边界滑移动网格技术,保证网格不会发生畸变与重生的前提下,对物体的流场控制方程及刚体运动方程进行同步的耦合求解,计算其横摇周期和横摇阻尼等参数。 展开更多
关键词 CFD 数值水池 潜艇 横摇
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数值水池的一种有效的数值消波方法 被引量:3
5
作者 詹杰民 李毓湘 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2002年第1期46-52,共7页
本文通过将波高所满足的方程分解成等效的两个 x和 y方向的一维方程 ,提出了一种在求解 Boussinesq型方程中进行数值消波的有效方法 ,在求解方程时采用了一种精度较高的预报校正线迭代方法。给出的方法用有实验结果的多向不规则波例子... 本文通过将波高所满足的方程分解成等效的两个 x和 y方向的一维方程 ,提出了一种在求解 Boussinesq型方程中进行数值消波的有效方法 ,在求解方程时采用了一种精度较高的预报校正线迭代方法。给出的方法用有实验结果的多向不规则波例子进行了验证。数值结果与实验结果相当吻合。本文的方法解决了波浪仿真中的关键技术 展开更多
关键词 数值水池 数值消波 BOUSSINESQ型方程 波浪仿真 多向不规则波 波高
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舰船综合航行性能虚拟试验环境(数值水池)顶层研究 被引量:6
6
作者 沈泓萃 赵峰 《舰船科学技术》 北大核心 2007年第2期17-21,共5页
从需求和技术推动的角度,提出自主研发我国舰船综合航行性能虚拟试验环境(数值水池)的整体设想,运用系统工程概念开展顶层设计研究,制定了总体研究思路,确定了总目标、技术指标体系以及主要研究内容和十大关键技术,并基于系统分析的概... 从需求和技术推动的角度,提出自主研发我国舰船综合航行性能虚拟试验环境(数值水池)的整体设想,运用系统工程概念开展顶层设计研究,制定了总体研究思路,确定了总目标、技术指标体系以及主要研究内容和十大关键技术,并基于系统分析的概念给出了优选研究方案及关键技术攻关途径。该系统建成后,将可大大缩小船舶计算流体学研究领域内的国内外差距,显著提高国内舰船创新设计水平和船舶设计的国际竞争力,促进我国船舶工业的跨越发展。 展开更多
关键词 航行性能 数值水池 顶层设计
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数值水池集成软件系统概念设计研究 被引量:1
7
作者 李百齐 刘晓东 +1 位作者 何术龙 魏锦芳 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期11-16,共6页
提出了数值水池集成软件系统的概念设计方案,包括总体思路、研究内容、系统构成、关键技术和预期成果,为进一步开展数值水池集成软件系统的详细设计打下了良好基础。
关键词 数值水池 集成软件系统 概念设计
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基于CFD的规则波顺浪数值水池模拟 被引量:1
8
作者 李东 石爱国 杨波 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第9期20-23,共4页
基于CFD(Computational Fluid Dynamics)和粘性数值波浪水池技术,对顺浪航态的规则波波浪环境进行数值模拟,采用边界造波法进行波浪生成,VOF(Volume of Fluid)法模拟自由面。本文改进了传统的基于规则波的顶浪数值模拟方法,在特定波浪... 基于CFD(Computational Fluid Dynamics)和粘性数值波浪水池技术,对顺浪航态的规则波波浪环境进行数值模拟,采用边界造波法进行波浪生成,VOF(Volume of Fluid)法模拟自由面。本文改进了传统的基于规则波的顶浪数值模拟方法,在特定波浪、不同航速条件下进行了顺浪航态的数值水池模拟。根据模拟呈现的动态效果,以及与Matlab仿真结果的对比,对试验的准确性进行验证。 展开更多
关键词 顺浪 规则波 CFD 数值水池
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数值水池及其在船舶与海洋工程中的应用 被引量:8
9
作者 朱仁传 缪国平 +1 位作者 向红贵 林兆伟 《上海造船》 2007年第4期21-23,共3页
船舶物理模型试验周期长,费用昂贵,外界干扰因素难以控制,测量技术也有待发展,而计算机模拟的数值波浪水池具有费用低、无触点流场测量、无比例尺效应、能消除物模中由传感器尺寸及模型变形等因素对流场的影响,可获得较为详细的流场信... 船舶物理模型试验周期长,费用昂贵,外界干扰因素难以控制,测量技术也有待发展,而计算机模拟的数值波浪水池具有费用低、无触点流场测量、无比例尺效应、能消除物模中由传感器尺寸及模型变形等因素对流场的影响,可获得较为详细的流场信息等优点。本文报道了作者在Fluent软件平台的基础上,经过二次开发,在所建立的数值水池中对船舶快速性、船舶与海洋结构物耐波性能等的研究进展。研究表明,数值水池可准确计算模型尺度下的高速船舶的阻力,可准确地模拟再现船舶与海洋结构物周围的自由面波形,计算预报波浪中实尺度船舶与海洋结构物的受力和运动,以及高海情下结构物所受到的冲击力等。 展开更多
关键词 数值水池 船舶与海洋工程 CFD
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耙吸挖泥船带水下泵耙管阻力的数值水池预报研究 被引量:2
10
作者 沈志平 曹洪建 +3 位作者 陈国建 郑唐文 王炜 华小云 《船舶》 2019年第6期13-26,共14页
文章应用数值水池技术针对耙吸挖泥船带水下泵耙管结构的拖曳阻力特性在实尺度下进行虚拟试验,分析研究裸耙管和全附体耙管随下放角度、航速变化的拖曳阻力特性及全附体耙管各组成结构的阻力分量情况,为耙吸挖泥船耙管的拖曳阻力预报、... 文章应用数值水池技术针对耙吸挖泥船带水下泵耙管结构的拖曳阻力特性在实尺度下进行虚拟试验,分析研究裸耙管和全附体耙管随下放角度、航速变化的拖曳阻力特性及全附体耙管各组成结构的阻力分量情况,为耙吸挖泥船耙管的拖曳阻力预报、船舶推进功率评估、耙管结构设计优化提供参考。 展开更多
关键词 耙吸挖泥船 耙管臂 阻力 数值水池
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海洋工程数值水池基准模型水动力特性数值模拟研究
11
作者 吴澜 匡晓峰 范亚丽 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第z1期299-303,共5页
我国正自开展数值水池自主研发研究,需要确定一代表性平台模型作为基准检验试验及数值模拟研究对象.本文针对设计的半潜平台基准检验模型建立了数值模型,进行了作业、生存和拖航三种典型工况下的水动力特性预报,获得了平台水动力系数、... 我国正自开展数值水池自主研发研究,需要确定一代表性平台模型作为基准检验试验及数值模拟研究对象.本文针对设计的半潜平台基准检验模型建立了数值模型,进行了作业、生存和拖航三种典型工况下的水动力特性预报,获得了平台水动力系数、波浪中运动响应传递函数、关键点加速度传递函数等.将运动响应计算结果与现有第六代半潜平台的运动响应数值模拟结果进行了对比,趋势一致,验证了该模型作为基准模型具有一定的合理性和先进性. 展开更多
关键词 数值水池基准模型 运动响应 数值模拟
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波流数值水池模拟研究 被引量:6
12
作者 吴梓鑫 朱仁庆 +2 位作者 缪志刚 刘珍 顾思琪 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第1期10-15,共6页
波流共存时会产生复杂的非线性相互作用,其联合作用比单纯的波浪或单纯的海流问题要复杂很多.基于不可压缩流体N-S方程建立数学模型,VOF法追踪自由液面,通过在动量方程中添加源项实现阻尼消波,利用商业软件平台FLUENT加载UDF进行二次开... 波流共存时会产生复杂的非线性相互作用,其联合作用比单纯的波浪或单纯的海流问题要复杂很多.基于不可压缩流体N-S方程建立数学模型,VOF法追踪自由液面,通过在动量方程中添加源项实现阻尼消波,利用商业软件平台FLUENT加载UDF进行二次开发,模拟了规则波与均匀流以及规则波与剪切流的波流数值水池.分析了均匀流与波浪的相互作用,得到了波流同向、波形变长、波幅降低、波流相向则影响相异等结论.探讨了剪切流对波浪的影响,并对计算结果进行了函数拟合. 展开更多
关键词 波流联合 数值水池 均匀流 剪切流
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数值水池船模自航试验方法研究 被引量:10
13
作者 刘祥珺 孙存楼 《舰船科学技术》 2011年第2期28-31,共4页
同时考虑自由液面、真实螺旋桨的旋转运动,在数值水池实现了船/桨整体流场的数值计算。在既定航速下,推力与船体阻力为螺旋桨转速的函数,通过变化转速得到自航点。文中数值计算得到的自航点与物理水池试验自航点吻合良好。根据数值自航... 同时考虑自由液面、真实螺旋桨的旋转运动,在数值水池实现了船/桨整体流场的数值计算。在既定航速下,推力与船体阻力为螺旋桨转速的函数,通过变化转速得到自航点。文中数值计算得到的自航点与物理水池试验自航点吻合良好。根据数值自航试验结果,不仅可通过积分的方法计算伴流分数与推力减额分数,还可详细分析螺旋桨进流与桨叶的速度、压力分布,判断易发生空化位置等,获得桨叶的脉动推力与力矩等参数。 展开更多
关键词 数值水池 RANS方法 自航试验 伴流 推力减额
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基于数值水池的集装箱船波浪增阻数值模拟
14
作者 李乐飞 朱仁庆 +2 位作者 陆嘉文 刘一 武启慧 《中国水运(下半月)》 2019年第10期80-82,共3页
船舶在实际航行的过程中,在快速性方面会遭遇波浪使阻力增加而引起失速。为了设计具有优良航行性能的船舶,必须对船舶在波浪中航行的阻力增值给出准确的预报。船舶在波浪中航行的运动响应以及增阻预报涉及复杂的水动力学问题,如何开展... 船舶在实际航行的过程中,在快速性方面会遭遇波浪使阻力增加而引起失速。为了设计具有优良航行性能的船舶,必须对船舶在波浪中航行的阻力增值给出准确的预报。船舶在波浪中航行的运动响应以及增阻预报涉及复杂的水动力学问题,如何开展准确的数值预报,这是目前国内外学者都在深入研究并力求工程应用的课题。本文对集装箱船进行实体建模,基于Fine/Marine的自适应网格生成技术HEXPRESS功能,数值模拟了规则波浪下,不同航速集装箱船的波浪增阻的变化规律。通过研究发现:在波长 /LPP=1.0附近垂荡运动响应变化明显,并且增阻系数最大,航速越大波浪增阻系数越大。本文的研究成果为后续船舶波浪增阻的预报以及优良船型的设计提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 数值水池 运动响应 规则波浪 不规则波浪 Fine/Marine 波浪增阻
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《目标型数值水池认证指南(2020)》发布
15
《船舶标准化工程师》 2020年第4期15-15,共1页
基于相关科研成果,中国船级社对2018年发布的《目标型数值水池认证指南》进行了升级换版,制定了《目标型数值水池认证指南(2020)》。《目标型数值水池认证指南(2020)》在2018版指南基础上,主要修订内容包括:1)增加了船舶操纵性、海洋平... 基于相关科研成果,中国船级社对2018年发布的《目标型数值水池认证指南》进行了升级换版,制定了《目标型数值水池认证指南(2020)》。《目标型数值水池认证指南(2020)》在2018版指南基础上,主要修订内容包括:1)增加了船舶操纵性、海洋平台运动和载荷、螺旋桨空泡激振力、涡激振动与运动数值水池认证的目标;2)增加了船舶操纵性、海洋平台运动和载荷、螺旋桨空泡激振力、涡激振动与运动等虚拟试验模块的功能性要求;3)增加了船舶操纵性、海洋平台运动和载荷、螺旋桨空泡激振力、涡激振动与运动等虚拟试验的认证衡准。4)对数值水池软件系统集成的认证,修订了目标、功能性要求和认证要求。 展开更多
关键词 船舶操纵性 数值水池 涡激振动 中国船级社 虚拟试验 认证要求 科研成果 海洋平台
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数值水池中浮式防波堤非线性波浪爬高特性研究
16
作者 袁培银 赵宇 张晓月 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期134-142,共9页
在恶劣海况下浮式防波堤对保护海岸和近海工程起着重要作用。论文采用黏性流体CFD方法,建立数值波浪水池,研究箱型及斜坡式浮式防波堤波浪爬升特性,分析入射波高及波长对波浪爬高的影响。计算结果表明,在波长不变的情况下,波高增加使波... 在恶劣海况下浮式防波堤对保护海岸和近海工程起着重要作用。论文采用黏性流体CFD方法,建立数值波浪水池,研究箱型及斜坡式浮式防波堤波浪爬升特性,分析入射波高及波长对波浪爬高的影响。计算结果表明,在波长不变的情况下,波高增加使波陡增大,波浪爬升高度呈上升趋势;在波高不变的情况下,波长增加使波陡减小,波浪爬高呈下降趋势。与箱型防波堤相比,斜坡式防波堤波浪爬升高度变化较为平缓,防止越浪效果较好,可为浮式防波堤工程设计提供参考。 展开更多
关键词 浮式防波堤 爬高特性 波浪 数值水池
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海洋结构物波浪砰击的数值研究综述
17
作者 张念凡 肖龙飞 陈刚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 2024年第2期127-140,共14页
波浪砰击是发生在波浪与结构物之间的一种强非线性相互作用,其载荷通常具有峰值大、作用时间短的特点.近年来,海上极端环境导致海洋结构物经常遭受严重的波浪砰击,造成生命和财产损失,从而使得波浪砰击问题备受重视.对于复杂的砰击过程... 波浪砰击是发生在波浪与结构物之间的一种强非线性相互作用,其载荷通常具有峰值大、作用时间短的特点.近年来,海上极端环境导致海洋结构物经常遭受严重的波浪砰击,造成生命和财产损失,从而使得波浪砰击问题备受重视.对于复杂的砰击过程,理论分析和模型实验仅能给出砰击载荷的简化解析解及有限的砰击流场信息,数值模拟逐渐成为研究波浪砰击问题的有效手段.目前,国内外学者已经对海洋结构物的波浪砰击载荷特性、砰击作用过程及其影响因素等问题开展了大量的数值研究,并获得了许多重要的研究结论.针对海洋结构物波浪砰击的数值研究进展、现有方法及重要结论进行综述,为波浪砰击数值模拟的进一步研究提供有益参考. 展开更多
关键词 波浪砰击 数值模拟 边界元法 光滑粒子流体动力学 数值水池 流体体积法
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基于OpenFOAM的港内波场数值模拟研究
18
作者 张彤 黄哲 +1 位作者 田芳 王登婷 《水运工程》 2024年第2期1-8,共8页
掌握港内的波高分布特征对港口布局建设意义重大,物理模型制模成本较高、过程较为复杂,相关的数值模拟大多仅考虑了由防波堤口门传播进来的波浪影响,而忽略了越浪作用。针对这些局限性,基于开源软件OpenFOAM,建立环抱形直立式防波堤的... 掌握港内的波高分布特征对港口布局建设意义重大,物理模型制模成本较高、过程较为复杂,相关的数值模拟大多仅考虑了由防波堤口门传播进来的波浪影响,而忽略了越浪作用。针对这些局限性,基于开源软件OpenFOAM,建立环抱形直立式防波堤的三维数值波浪水池,将越浪与不越浪情况下的数值计算结果和物理模型试验结果进行比较,验证数值模型的准确性。结果表明:该模型能够较好地模拟堤顶越浪过程及港内波高分布情况,可用于优化港口布局的进一步研究。 展开更多
关键词 OPENFOAM 三维数值水池 越浪 波高分布
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数值水池中水波衰减特性分析 被引量:5
19
作者 徐刚 卢通 +1 位作者 赵丽刚 牛贵超 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2019年第S2期9-13,133,共6页
为了研究数值水池的波浪衰减特性,以N-S方程为控制方程,基于有限体积(Volumeof Finite,VOF)法和湍流模型RNG k-ε,通过在流场入口处添加速度的方式,模拟了波浪的生成与传播过程,并且在水池末端添加动量源项实现波浪的消除。在建立数值... 为了研究数值水池的波浪衰减特性,以N-S方程为控制方程,基于有限体积(Volumeof Finite,VOF)法和湍流模型RNG k-ε,通过在流场入口处添加速度的方式,模拟了波浪的生成与传播过程,并且在水池末端添加动量源项实现波浪的消除。在建立数值水池的基础上,对数值波浪水池的模拟精度和波浪衰减的相关问题进行分析,得出波浪沿程衰减的规律曲线及最优的数值仿真设置方案。 展开更多
关键词 数值水池 速度入口造波 波浪衰减 有限体积法 数值模拟
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数值拖曳水池与潜艇快速性CFD模拟研究 被引量:20
20
作者 张楠 杨仁友 +2 位作者 沈泓萃 姚惠之 应良镁 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第1期17-24,共8页
详细介绍了中国船舶科学研究中心所建立的数值拖曳水池中的潜艇快速性CFD模拟研究。明确了潜艇阻力、流场、自航(艇/桨干扰)水动力以及螺旋桨敞水水动力的计算方法。同时对潜艇快速性算例进行了系统分析,详细给出了数值预报精度。这些... 详细介绍了中国船舶科学研究中心所建立的数值拖曳水池中的潜艇快速性CFD模拟研究。明确了潜艇阻力、流场、自航(艇/桨干扰)水动力以及螺旋桨敞水水动力的计算方法。同时对潜艇快速性算例进行了系统分析,详细给出了数值预报精度。这些算例的计算模型包含15条系列回转体模型、10条系列全附体潜艇模型、SUBOFF潜艇模型、多条供计算验证所用的潜艇模型和螺旋桨模型。文中的研究结果是数值水池的重要组成部分,可资今后潜艇绕流数值计算借鉴与采用。 展开更多
关键词 数值拖曳水池 潜艇 快速性 CFD
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