导管架平台抱桩器设计

提出摩擦力可控式抱桩器的设计方案,应用ANSYS有限元分析软件进行辅助设计分析与调整,结合计算结果调整,完成摩擦力可控,可以显示瞬时压力、摩擦力和应力的抱桩器系列产品方案设计,从而填补国内空白,降低导管架平台建设成本.     

低尖速比下双转子垂直轴风力机气动性能试验研究

虽然水平轴风力发电机的技术已经发展的非常成熟,是世界上的主流风机,但在适应风机大型化、深海化的趋势方面,垂直轴风力发电机因其结构特点表现出一定优势。近年来,对于垂直轴风力机的研究日益增多,将两台相同的垂直轴风力机间隔一定距离置于一起即得到双转子垂直轴风力机。文章利用风机模拟与实际风场较接近的非定常风,通过物理模型试验对比了单转子垂直轴风力机和具有不同双转子间距的双转子垂直轴风力机在不同风速下同一转子的扭矩、转速与轴功率,证实了双转子垂直轴风力机的增益效果,并探讨了风速及两转子间距对风机性能及增益效果的影响。试验结果表明,风速越大、两转子间距越小,双转子垂直轴风力机的增益效果越显著。     

带舭龙骨船体的横摇自由衰减的数值研究

为了研究带舭龙骨的船体横摇自由衰减运动,本文建立了基于Open FOAM的粘性流场数学模型。模型采用六自由度运动方程与动网格技术计算船舶运动,应用阻尼消波技术消除远处的数值水池壁面产生的反射波,有效提高了数值预报的精度;通过对比模拟得到的衰减曲线和阻尼系数与试验所得的结果,分析了舭龙骨附近的涡量场,并探讨了舭龙骨减摇的机理。结果表明本文建立的数值模型可以准确地模拟船体横摇运动,成功预报了不同高度舭龙骨的减摇效果。     

少数余弦波模拟畸形波方法

基于Longuet-Hinggins模型,提出了少数余弦波模拟畸形波方法.该方法采用20个小振幅余弦波叠加,通过调整余弦波初相位和增加修正波,可以成功模拟出满足定义要求的畸形波,所生成的畸形波波形与实测畸形波基本相似;并且该方法可以与ANSYS有限元软件结合,快速计算畸形波对结构物的波浪力.     

基于两相欧拉模型的回转体微气泡减阻数值研究

为了研究回转体的微气泡减阻影响因素,以及回转体形状对减阻的影响,该文基于Open FOAM中两相欧拉模型对两个回转体进行了微气泡减阻数值模拟。考虑了相间作用力与气泡直径的变化,研究了流体速度、通气速率及气泡尺寸等因素对微气泡减阻的影响。数值结果与前人研究得到的结论相一致,验证了模型的可行性。比较了两种不同形状回转体的减阻效果,分析了不同回转体附近气体分布规律及压力云图,探讨了微气泡减阻机理。数值结果表明:相同通气速率下,流体速度较低时,摩擦阻力的减阻率较大;通气速率与回转体边界层附近的气体体积分数对减阻效果有重要影响;微气泡的存在可以增大回转体的压阻力;对于总阻力的减阻效果,存在一个最佳通气速率;一般微气泡直径较小时,减阻率较高;回转体尾部形状可以影响气体体积分数与局部压力分布,进而影响减阻率,尖尾比钝尾更有利于微气泡减阻。     

桶形基础隔水套管水下支架设计

为使隔水套管式平台应用于更深海域,提出桶形基础隔水套管水下支架方案。通过ANSYS软件对水下支架进行结构强度、稳定性以及基础承载力校核,结果表明方案可行,使隔水套管式平台应用的水深由10m扩大到20m。     

水下航行器艇体形状对阻力及流噪声综合影响

艇体形状同时影响水下航行器的快速性和隐身性两大重要性能.为了探究艇体形状对阻力以及流噪声的综合影响规律,本文应用Myring方程确定了不同头部形状、艉部形状,以及平行中体长度的艇型,基于CFD方法应用Realizable k-ε湍流模型对不同艇型的阻力进行计算,并应用大涡模拟湍流模型结合FW-H方程对不同艇型的流噪声进...     

串列不等直径水平轴风力机气动性能研究

为研究上游风力机叶轮直径增大和轮毂高度抬升对下游风力机气动性能影响,采用计算流体力学方法对串列水平轴风力机三维流场进行模拟,以揭示上游风力机叶轮尺寸增大和轮毂高度抬升对下游风力机气动性能影响规律。研究结果表明：增大上游风力机叶轮直径,会削减下游临近机组输出功率,增加机组在低频,1倍、2倍、3倍轴频推力脉动,增大机组疲劳载荷;随着风力机间距的增加,增大叶轮直径对12D范围外机组输出功率影响可忽略不计,但机组疲劳载荷在低频和1倍轴频仍有明显的增大。抬高上游机组轮毂高度,机组较近时,可使下游风力机避开一部分尾流,显著提高下游风力机的输出功率,但也会使风力机叶轮在旋转一周过程中产生较大的叶片推力脉动;当风力机间距较远时,抬高塔架高度有利于尾流恢复,进而提高下游机组输出功率,降低机组疲劳载荷。     

OpenFOAM数值方法模拟带舭龙骨船体的横摇自由衰减

为了研究带舭龙骨的船体横摇自由衰减运动,本文建立了基于OpenFOAM的粘性流场数学模型。模型采用六自由度运动方程与动网格技术计算船舶运动,并且应用阻尼消波技术消除远处的数值水池壁面产生的反射波,有效提高了数值预报的精度。模拟得到的衰减曲线和阻尼系数与试验所得的结果进行了对比,并分析了舭龙骨附近的涡量场,简要探讨了舭龙骨减摇的机理。结果表明本文应用的数值模型可以准确地模拟船体横摇运动,并成功预报了不同高度舭龙骨的减摇效果。     

粘性等效船舶横摇运动降阶预报方法

针对船舶耐波性中的经典横摇问题，本文提出一种针对横摇运动预报的粘性等效降阶方法。在该方法计算框架中，首先采用粘流模型和无粘模型分别模拟船体的强迫放大运动，预报不同运动幅度下的水动力力矩。其次，应用能量等效法获取船舶横摇阻尼随KC数变化的修正函数。最后，在横摇运动响应预报中，基于欧拉方程求解无粘流体，应用获取的阻尼修正函数，对横摇阻尼进行实时修正，以提高预报精度。为验证该方法的有效性，分别采用VEROM模型和RANS粘性模型对典型二维船体中段的横摇响应进行预报，对比结果表明：VEROM模型与RANS模型预报精度相当，但前者的计算时间可缩减到RANS模型的5%。