最小阻力船型优化研究

本文基于线性兴波阻力理论，把控制尾流分离作为约束条件，利用优化计算方法对设计水线下船体外形进行优化研究。以数学船型Ｗｉｇｌｅｙ船型为母型进行了计算，分别讨论了最小兴波阻力船型和最小总阻力船型的确定方法，并将所得到的改良船型进行了船模阻力试验，结果证实了本优化设计方法的可靠性。     

高速三体船兴波阻力与片体布局优化研究

本文据线性兴波阻力理论推导了辅船体与主船体水下体积不相等情况下的兴波阻力计算公式，据此以数学船型作为片体对高速三体船片体兴波干扰规律、兴波阻力曲线规律进行了研究，并采用简单枚举与等值线图谱相结合的方法对片体布局优化问题进行了探讨。     

多体船型在静水中的兴波阻力研究

该文利用Michell线性兴波理论,从单体船的波谱函数出发,依据波谱函数的可叠加性推广到多体船,推导了单体船、双体船、三体船、四体船以及五体船的兴波阻力计算公式,给出了各种多体船型兴波干扰成分的研究,并将相关船型的阻力计算结果与试验结果进行了对比,比较表明计算的兴波阻力结果可以反映试验趋势,有效功率比较接近于试验结果,可以为方案论证阶段多体船的方案选优提供依据.     

一种基于CFD的船舶总阻力预报方法

根据船体阻力成因和预报方法的讨论分析,提出了基于CFD理论计算进行实船阻力预报的一种新方法,基于黏性流理论对叠模求解以获得船体黏性阻力,基于理想流体理论直接求解Euler方程获得船体兴波阻力。通过对系列60船型与KCS船型在各航速下船体阻力计算和试验结果的比较表明,该方法计算速度快,经济性好,预报精度满足工程需要,有较强的工程实用性。     

基于遗传算法与NM理论的船型优化

阻力性能的优化一直是船舶设计工作的重要环节,它将直接决定船舶的经济性和适用性。该文利用基于Neumann-Michell(NM)势流理论自主开发的船舶兴波阻力计算求解器NMShip-SJTU和遗传算法(genetic algorithm,GA),对标准船型Series 60进行船型优化分析。利用平移法(Shifting Method)与径向基函数法(radial basis function method,RBF)修改船体曲面,开发了一套包含优化算法、船型变换模块在内的全自动船型优化程序(OPTShip-SJTU),并应用。高航速(Fr=0.30)下的Series 60船型的优化,得到能使兴波阻力有效减小的优化船型。     

水面船非线性兴波数值方法研究

本文在线性兴波数值方法的基础上,利用Rankine源法开展了非线性兴波数值方法的研究.采用迭代的方式来满足非线性自由面条件,并在迭代中考虑真实的船体湿表面;此外将自由面面元升高来提高数值稳定性、而配置点前移则用来满足辐射条件.通过对Series60船型,以及一条集装船的计算来验证本文所开发的非线性兴波数值计算方法,经比较发现非线性方法的计算结果比线性方法明显改善;证实本文方法已经成功建立了非线性兴波问题的迭代框架,实现了非线性兴波数值计算方法.     

三体船船型分析及兴波干扰的模型试验研究

以本文设计的高速三体船型线为研究对象,分析了三体船船型的特点。应用均匀设计法进行了三体船兴波干扰的模型试验研究,依据试验结果分析了片体位置对三体船兴波干扰的影响,比较了同用途三体船与单体船的阻力性能,并讨论了多体船快速性试验结果的换算问题。     

渔政船的阻力计算与预报研究

采用了理论计算和试验的方法,就渔政船各航速下船体阻力进行了计算和船模试验验证。对船体阻力计算结果的压阻力、黏性阻力进行了剥离、分析,与模型试验中获得的剩余阻力等各成分进行了比较和分析。研究表明在湍流黏性理论下计算得到的船模黏性阻力与相应的摩擦阻力相近;层流黏性理论比湍流理论计算耗时短,各速度点的船体压阻力相近;高航速工况下黏性理论计算的船体压阻力与船模试验得到的船体剩余阻力基本一致。基于上述分析,该文对实船阻力预报方法进行了进一步的探讨。     

ADAS-WRF中尺度数值降水预报在海河流域洪水预报中的应用及分析

随着数值预报技术的飞速发展,特别是数据同化技术的应用,中尺度数值降水预报精度得到进一步提高.对目前在海河流域洪水预报中应用的ADAS-WRF中尺度数值降水预报技术进行了介绍,对中国气象局、日本、天津3家数值降水预报产品进行了对比分析,得出基于ADAS-WRF中尺度数值预报模式的定量降水预报能够较好地模拟出海河流域降水的分布及量级的结论.     

数值预报技术在丰满水电站的应用

文章提出了将数值预报应用于丰满水电站大坝全面治理工程气象预报系统的关键技术,并对其主要内容进行了研究和探讨.通过该技术的应用,将气象同化资料转化为数学方程描述大气运动的规律,并结合与吉林省气象局的专业会商成果,从而预报和预测较长时间丰满流域的大气状态和趋势,达到延长洪水预见期的目的.     

基于时域面元法的非对称双体船兴波阻力计算

该文基于格林定理,应用时域面元法求解非对称双体船的兴波问题,计算了非对称双体船于不同纵向、横向布局下的兴波阻力,研究了兴波阻力随航速的变化规律,分析了主船体与侧船体之间的相互影响规律.计算过程中,在边界面上布置Rankine源及偶极子,在自由面上满足非线性自由面边界条件,并采用时间步进法计算模拟非对称双体船运动时的自由面波形.数值计算过程中则采用一种精确积分的方法计算影响系数以避免数值发散.     

船舶风载荷和流载荷数值模拟计算方法研究

船舶在航行或定位过程中不仅会受到波浪力的作用,还会承受其他环境载荷的影响,包括风载荷和流载荷的影响,因此准确模拟船舶运动等方面时,不可忽略风载荷和流载荷的作用.该文对环境载荷的评估是基于求解数值方程的方法展开研究,方程采用目前应用较广的雷诺平均方程,结合Sk-ω湍流模型封闭方程.数值计算方法对风载荷和流载荷的模拟效果分别采用某铺缆船和某钻井船这两种特殊作业船型进行了结果验证,计算给出的水平面内力/力矩系数与试验结果的比对吻合较好,这表明该方法能较好地模拟船体所承受的风载荷和流载荷,验证了数值计算方法的可靠性.     

计及自由面兴波和螺旋桨非定常旋转效应的集装箱船舶绕流场计算研究

该文以商用软件FLUENT为平台,以KCS算例为对象,进行了计及自由面和螺旋桨非定常旋转效应的计算。考察了时间步长、自由面是否固化、湍流模式和网格数量、计算策略对计算结果的影响,确定了工程适用的计算方法,并应用于9000TEU集装箱船舶,与试验结果比较,吻合良好。     

基于关联规则的土石坝渗流推理预测方法及应用

将关联规则算法引入到土石坝渗流的预测中,并建立预测模型。首先将渗流量和上游水位、降雨量、下游水位等组成事务组,利用K-means算法对实测数据进行预处理,然后通过Apriori算法进行频繁项集的挖掘,产生强关联规则,最后将强关联规则用于渗流量的预测。本模型可以较好的解释影响渗流变化的内在原因,将本预测模型应用于某土石坝工程中,结果表明该模型具有较好的精度。     

龙抬头式泄洪洞水流数学模型及其应用

本文给出了一个实用、有效的三维泄洪洞水流数值模型。对泄洪洞进口段采用势流模型，对明流段则考虑了阻力与边界层发展的影响，提出了一种既适合内部边界层区，又适合外部边界层区的数值计算方法，使之能合理地模拟龙抬头式泄洪洞的水流特性。验证计算及工程应用表明，该数值模型具有较高的精度，能满足工程要求。