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船用三叶涵道螺旋桨气动特性的数值模拟与分析
1
作者 张曙光 汪鹏程 +2 位作者 陈海斌 洪亮 张龙 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第7期1-8,共8页
为研究某型在研应急救援气垫船上搭载的三叶涵道螺旋桨的气动特性,基于滑移网格方法建立涵道螺旋桨流场数值预报模型。设计3套不同疏密程度的非结构与结构混合网格方案进行不确定度分析,将NASA涵道螺旋桨的数值计算结果与实验数据进行比... 为研究某型在研应急救援气垫船上搭载的三叶涵道螺旋桨的气动特性,基于滑移网格方法建立涵道螺旋桨流场数值预报模型。设计3套不同疏密程度的非结构与结构混合网格方案进行不确定度分析,将NASA涵道螺旋桨的数值计算结果与实验数据进行比较,验证本文建立的数值模型具有较好的可靠性和准确性。基于建立的数值模型,分别计算了孤立螺旋桨和涵道螺旋桨在不同转速下的复杂流动。结果表明,相同转速下,涵道螺旋桨总推力系数较孤立螺旋桨增加10%,工作效率提高25%;涵道扩大了螺旋桨前部低压区的分布范围;涵道壁改变了螺旋桨桨尖流线特性,抑制了桨尖涡的形成,减少了能量损失;该型螺旋桨孤立状态下静推力为470 N,不能满足该型气垫船设计要求,加上涵道后其静推力为516 N,航行状态下推力为327 N,均能满足设计要求。 展开更多
关键词 三叶螺旋桨 涵道 滑移网格 混合网格 数值模拟
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不同气囊压力气垫船空投入水研究 被引量：1
2
作者 陈海斌 张龙 +1 位作者 杜雷雨 洪亮 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第5期34-38,共5页
为保证气垫船在特殊情况的应用,对气垫船空投入水进行研究。应用Abaqus有限元分析软件对气垫船气囊建立空气弹簧模型,对气囊不同气压时气垫船入水过程的运动特性和姿态变化进行仿真分析。结果表明:气囊的运动因空气弹簧存在的原因较底... 为保证气垫船在特殊情况的应用,对气垫船空投入水进行研究。应用Abaqus有限元分析软件对气垫船气囊建立空气弹簧模型,对气囊不同气压时气垫船入水过程的运动特性和姿态变化进行仿真分析。结果表明:气囊的运动因空气弹簧存在的原因较底板更为剧烈;气囊气压在0.2~0.3 MPa间的运动特性几乎一致,小于0.2 MPa时气囊的弹性势能较小,速度衰减较慢,入水后吃水更深;气囊气压在0.15~0.3 MPa内,气垫船入水的姿态由前倾变为后倾,气压为0.2 MPa时,气垫船入水全程的姿态变化不大。总的来说,气垫船气囊压力为0.2 MPa时入水运动特性较好,姿态始末变化不大。 展开更多
关键词 气垫船 空投入水 流体腔 运动特性 运动姿态
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空投气垫船航行阻力和螺旋桨动力的数值模拟及匹配研究
3
作者 汪鹏程 洪亮 陈海斌 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期67-74,146,共9页
全垫升气垫船动力和阻力的计算和匹配问题的研究是其设计前期阶段的关键。基于STAR-CCM+流体计算平台和滑移网格模型分别对空投气垫船水面航行过程和螺旋桨气动特性进行了数值模拟,得到不同航速下的航行阻力和螺旋桨推力数据,综合分析... 全垫升气垫船动力和阻力的计算和匹配问题的研究是其设计前期阶段的关键。基于STAR-CCM+流体计算平台和滑移网格模型分别对空投气垫船水面航行过程和螺旋桨气动特性进行了数值模拟,得到不同航速下的航行阻力和螺旋桨推力数据,综合分析研究了两者的匹配性问题。研究结果表明:兴波阻力随航速变化趋势和阻力峰出现位置均与相关文献和试验数据吻合,验证螺旋桨的推力计算结果与试验误差在6%以内,验证了CFD方法对气垫船航行阻力及螺旋桨动力模拟计算的可行性与有效性;将2款待选用的四叶和三叶螺旋桨气动性能与航行阻力匹配分析后,在发动机极限性能转速下,三叶螺旋桨能达到更高的最大航速,以20节速率巡航时,三叶效率更高,同时质量轻15%,综合说明三叶螺旋桨性能更佳。研究结果为该型气垫船的设计和选型提供重要的理论依据与数据支撑。 展开更多
关键词 气垫船 兴波阻力 螺旋桨 数值模拟 动力选型
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海上落水人员漂移轨迹可视化预测研究 被引量：2
4
作者 夏山宏 徐纯洁 +3 位作者 罗修波 谢方伟 冷江南 田祖织 《航海》 2022年第4期38-41,共4页
为了实现海上落水人员漂移轨迹的精准可视化预测,分别基于解析法和蒙特卡罗方法建立了落水人员漂移轨迹预测模型,模拟海况下2种模型下落水人员漂移轨迹相近,模型的有效性得到了验证;在此基础上,运用Matlab AppDesigner软件搭建了海上落... 为了实现海上落水人员漂移轨迹的精准可视化预测,分别基于解析法和蒙特卡罗方法建立了落水人员漂移轨迹预测模型,模拟海况下2种模型下落水人员漂移轨迹相近,模型的有效性得到了验证;在此基础上,运用Matlab AppDesigner软件搭建了海上落水人员漂移轨迹预测可视化系统,实现了落水人员漂移轨迹预测及落水位置查询,对于海上落水精准可视化搜寻有一定指导意义。 展开更多
关键词 落水人员 可视化预测 漂移模型 漂移轨迹
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基于蚁群算法的双救生艇海上搜救路径策略研究 被引量：1
5
作者 罗修波 黄咸康 +3 位作者 薛丹 田祖织 杨建平 谢方伟 《航海》 2022年第5期58-61,共4页
为了完成对海上落水人员最佳搜救路径策略的研究,基于不同人群提出了一种双救生艇搜救策略。首先,计算了落水人员概率密度分布,完成了对密集人群和分散人群的划分,然后基于蚁群算法解决TSP问题的算法流程,完成了对分散人群最短搜救线路... 为了完成对海上落水人员最佳搜救路径策略的研究,基于不同人群提出了一种双救生艇搜救策略。首先,计算了落水人员概率密度分布,完成了对密集人群和分散人群的划分,然后基于蚁群算法解决TSP问题的算法流程,完成了对分散人群最短搜救线路的路径规划,最后由高速大型艇对密集人群进行救助,双体船沿着最短路径线路进行搜救。本搜救策略能够对针对救生艇特性布置不同的搜救任务,并依据蚁群算法完成了最短路径的计算,极大了减少了落水人员的搜救时间。 展开更多
关键词 海上搜救 双救生艇 蚁群算法 路径规划
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基于阻力性能的高速双体船结构优化
6
作者 冷江南 孙安欣 +3 位作者 陈海斌 谢方伟 谢飞 田祖织 《现代制造技术与装备》 2023年第1期130-132,共3页
为降低高速双体船航行阻力,提高海上救援能力,以某高速双体船为研究对象,设计了一种船尾压浪板,并通过ANSYS Fluent研究了低、中、高速航行时压浪板长度对双体船总阻力的影响规律。利用MATLAB中Polynomial函数拟合航行阻力与速度、压浪... 为降低高速双体船航行阻力,提高海上救援能力,以某高速双体船为研究对象,设计了一种船尾压浪板,并通过ANSYS Fluent研究了低、中、高速航行时压浪板长度对双体船总阻力的影响规律。利用MATLAB中Polynomial函数拟合航行阻力与速度、压浪板长度之间的关系,采用遗传算法优化压浪板长度。结果表明:压浪板能够有效降低高速双体船航行阻力;减阻效果与压浪板长度有关,且在一定速度范围内有效;压浪板长度为195.40 mm时,减阻效果最好。 展开更多
关键词 高速双体船 结构优化 压浪板 减阻
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海上落水人员漂流轨迹影响因素分析
7
作者 陈海斌 郭阳阳 +3 位作者 张龙 田祖织 薛兴旺 谢方伟 《航海》 2022年第6期32-36,共5页
为了提高海上落水人员漂流轨迹预测精准度和海上搜救效率,在建立落水人员漂流预测模型的基础上,分析了海上落水人员关键参数和海况等级对落水人员漂流轨迹的影响,结果表明:低等级海况时落水人员关键参数中落水人员质量、海流作用面积对... 为了提高海上落水人员漂流轨迹预测精准度和海上搜救效率,在建立落水人员漂流预测模型的基础上,分析了海上落水人员关键参数和海况等级对落水人员漂流轨迹的影响,结果表明:低等级海况时落水人员关键参数中落水人员质量、海流作用面积对落水人员漂流轨迹影响较大;随着海况等级的增大,落水人员漂流轨迹方向由海流主导逐渐转向由海风主导,且海风的影响越来越大。 展开更多
关键词 落水人员 漂流轨迹 关键参数 海况等级
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迎浪航行下高速双体船耐波性能研究
8
作者 孙海滨 石修伟 +3 位作者 冷江南 谢方伟 谢飞 田祖织 《现代制造技术与装备》 2023年第1期23-25,共3页
耐波性能一直都是船舶水动力性能研究的重点。基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值仿真方法,以高速双体船为切入点,综合研究其在复杂海况下的耐波性能。基于Fluent建立双体船等比例仿真模型,运用流体体积(Volume ... 耐波性能一直都是船舶水动力性能研究的重点。基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值仿真方法,以高速双体船为切入点,综合研究其在复杂海况下的耐波性能。基于Fluent建立双体船等比例仿真模型,运用流体体积(Volume of Fluid,VoF)数值造波技术进行数值造波。针对三级以下的海况进行规则波耐波性能研究,获得不同波长下纵摇、升沉运动幅值算子响应曲线。结果表明,在规则波下,不同波长双体船纵摇及升沉幅值相对变化均较小,说明该船体结构在三级海况以下耐波性较好。但是,波长在60 m时,纵摇及升沉运动出现峰值,会导致船体的耐波性较低。 展开更多
关键词 高速双体船 耐波性 纵摇 升沉
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某油船泵舱易燃物浓度场与通风的数值分析 被引量：2
9
作者 周厚侠 《广东造船》 2021年第3期29-31,35,共4页
油船泵舱是油船的重要舱室,也是油气挥发较多的高危区域。易燃物的浓度分布和舱室的通风环境密不可分。本文选用易燃物的典型代表物——甲烷,作为易燃物浓度分布的研究对象,在自然通风和强制通风两种不同通风状态下,利用CFD软件Airpak... 油船泵舱是油船的重要舱室,也是油气挥发较多的高危区域。易燃物的浓度分布和舱室的通风环境密不可分。本文选用易燃物的典型代表物——甲烷,作为易燃物浓度分布的研究对象,在自然通风和强制通风两种不同通风状态下,利用CFD软件Airpak对某油船泵舱在上述两种情况下的温度场、速度场、浓度场以及气流运动轨迹进行了模拟分析,并就二种模拟分析的结果,给出了优化改进的措施。 展开更多
关键词 泵舱 温度场 速度场 浓度场 通风
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小型无人艇用混合动力系统设计应用
10
作者 杨令康 谢飞 +2 位作者 薛兴旺 杨建平 钱艺军 《机电设备》 2023年第4期6-9,共4页
提出一种结构紧凑、布置方便且适合小型无人艇配置的并联式混合动力系统,具有功率输出和功率输入等2种工作模式。通过电控-液压系统控制离合器和混合动力单元来实现柴油机推进与电机推进间的自由切换,可发挥2种动力推进的综合优势,具有... 提出一种结构紧凑、布置方便且适合小型无人艇配置的并联式混合动力系统,具有功率输出和功率输入等2种工作模式。通过电控-液压系统控制离合器和混合动力单元来实现柴油机推进与电机推进间的自由切换,可发挥2种动力推进的综合优势,具有操作性好、动力切换灵活、经济高效等优点。 展开更多
关键词 无人艇 混合动力 结构紧凑 功率输出 功率输入
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