小水线面双体船阻力及航态预报方法

为了在小水线面双体船船型设计阶段实现阻力与航态的快速预报,基于Dawson方法,通过船体局部网格快速划分迭代求解船体纵倾、升沉以及不同航态下的湿表面积变化,从而实现提高阻力预报精度和航行姿态的预报。同时针对不同数值处理对计算结果的影响进行了探讨。以排水式Wigley船型为例,将基于改进后Dawson方法的阻力与航态理论预报结果与试验结果、商业软件非线性方法的计算结果进行了对比,对所用理论及网格划分、表面积分等数值方法的选择进行了讨论与验证。运用验证后的理论及数值方法,对小水线面双体船型进行了兴波阻力、湿表面积、航行姿态及总阻力预报,并与试验结果进行对比,可以看出理论计算结果与试验结果在峰值与趋势上都吻合良好。研究表明,在小水线面双体船阻力预报时考虑航行姿态和湿表面积变化所产生的影响是十分必要的。验证了方法对于小水线面双体船阻力与航态的快速预报是可行有效的。     

船舶静水航行水动力模型的简化及其应用

针对现有船舶水动力模型考虑因素多、通用性差的缺点,通过简化船体线形、忽略波浪和风向等复杂因素的影响,对船舶水动力模型进行研究。推导静水面船体的迎流区域范围,计算水流作用在船体微小面元上的动压力,得出整船水流总阻力计算模型。在此基础上,给出船体航行动力学模型,分析船舶在静水面航行中动力、水阻力和运动状态之间的关系。将该水动力模型应用于船舶稳定航行控制,结果表明模型具有较好的实用性。     

基于近场动力学的破冰阻力预报方法研究

为了探究破冰航行过程中海冰破坏规律及船舶的破冰阻力,本文基于船-冰接触判别算法和近场动力学方法建立破冰阻力预报模型.并同模型试验结果进行对比,结果表明:预报模型能够有效地模拟船-冰相互作用下的海冰破碎过程,并实现3 kn航速下破冰阻力预报结果误差为10.08％.在此基础下,开展不同航速下破冰阻力预报工作,发现随着航速的...     

高速滑行艇阻力性能RANS计算中网格影响因素

为了准确预报高速滑行艇的水动力与阻力特性,本文基于RANS方法和重叠网格技术针对某50 kn高速单体滑行艇的缩比船模阻力特性开展了数值计算研究。分析了网格类型、船体边界层网格分布、船体表面网格尺度、流场背景域网格加密等网格相关因素对艇底气水混合物分布、兴波形状、船体姿态以及船体阻力预报结果的影响,并与船模阻力试验结果进行了比较。通过研究认为:开展高速滑行艇的运动与阻力性能RANS预报时,网格因素对模拟高速滑行艇边界层流动、艇体周围湍流流动和兴波特性,以及预报艇底气水分布、艇体航行姿态与阻力性能具有显著影响。     

组合附体对双体船水动力性能的影响分析

双体船具有低阻力、高航速、良好操纵性和甲板宽大等优点,但是由于长宽比较小,双体船在斜浪中的扭摇运动比较剧烈。为了改善双体船的耐波性,采用T型水翼作为减摇附体来提高船体的附加质量和阻尼。然而,使用T型水翼进行减摇可能造成双体船的航行阻力增大。本文提出了采用尾压浪板改变船体纵倾、以对带T型水翼的双体船进行减阻的方案,并基于数值仿真和模型试验等手段,对比研究了不同航速下加装与不加装T型水翼及压浪板的双体船的航行阻力和耐波性。研究结果表明,在Fn=0.5~0.8的高航速段内,与双体船裸船体相比,加装了T型水翼和压浪板的双体船在静水中的航行阻力略有减小,而在波浪中的升沉运动响应平均减小了11.2%,纵摇运动平均减小了21.3%。采用T型水翼和压浪板作为组合附体,可实现双体船的阻力和耐波性等水动力性能优化的目的。     

三体船阻力计算的改进方法研究

为了提高三体船的阻力计算精度,采用CFD技术分析了网格、湍流模型、对流项离散格式等3个因素对三体船阻力性能计算的影响,探讨了开展网格收敛研究、运用网格自适应技术、选取适用的湍流模型及对流项离散格式等措施来改进三体船阻力性能预报的可行性.研究表明,分别从网格、湍流模型及对流项离散格式等角度改进三体船阻力性能预报的难度极大,并且收效不明显.由于各种因素导致的模拟误差无法完全避免,基于各因素导致的误差及偏差在一定程度上能够相互抵消的想法提出一种改进三体船模型阻力性能预报的方法,计算结果及验证研究表明该方法能够改进三体船模型的阻力计算.     

三体船阻力的数值计算研究

采用商业CFD软件FLUENT模拟了三体船周围的粘性流场,并考虑流体粘性及自由表面影响,数值预报了一艘三体船试验船模的阻力.计算中进行了2种不同侧体布置情况下船体周围流场细节的详细模拟,得到了相应情况下的船体总阻力,确定了合理的侧体位置.在此基础上,改变了侧体与主体横向间距进行了3种布置方案的相应计算,并进行比较,选取了最佳的侧体间距.通过计算结果与实验值进行的对比,验证了计算的可靠性,计算达到了船型优化的目的.     

船艇

武汉南华高速船舶工程有限公司设计并制造的40客位、全铝质、全焊接结构高速客船,可航行于海遮蔽航区及内河A级航区。该船总长15.13米、型宽3.80米、型深1.40米、吃水0.60米、航速24.0节、续航力4小时。结构为LF5-M船用铝合金材料,船体采用优化折角线型。两台高速船用主机驱动镍铝铜合金高效螺旋桨,高速航行时产生滑行效应,达到减少阻力提高航速的目的。该船实船试航速度为45千米/小时。封闭式机舱位于船体尾部,通过机械式软轴遥控装置,可在驾驶室实现主机调速停车、齿轮离合换向等几种控制操作;集中控制台设有主机低压油、高水温声光报警…     

三体船压力跃变的喷水推进推力数值方法

为实现喷水推进船舶推力的快速预报,本文提出了一种通过求解兴波阻力、粘性阻力和进流面物理参数实现喷水推进推力快速迭代求解计算的数值方法。本文依据船舶受力的平衡方程,在喷水推进流道内采用压力跃变法,建立船舶喷水推进推力计算数学模型。采用边界元法对兴波势进行求解,通过对船体加长处理,解决兴波阻力计算中流道面元与自由液面面元互相穿透导致的影响系数矩阵异常等数值问题。运用湍流边界层理论计算控制体进流面的速度、压力和进流面边界层影响系数。以三体船船模为研究对象,将数值计算结果与粘流计算流体力学喷水推进自航结果进行对比分析,结果表明:该方法预报三体船喷水推进系统推力相对误差小于5%,能够快速有效预报三体船喷水推进推力性能及推力减额,具有较强的理论研究和工程实际应用价值。     

一种水上智能救援机器人的动力驱动装置结构设计

为了克服传统救援机器人在进行救援时提速慢和降速慢的问题,设计了一种水上智能救援机器人的动力驱动装置,包括减压装置、漂浮装置、推动装置,优化设计的动力驱动装置能够在船体前进时受到的压力减小,使得船体能够快速移动至指定位置,缩短落水者的被救援时间,提高生存机率;减压装置中的橡胶板采用空心结构,能够减小设备的自重,增大浮力,减压装置中橡胶板采用斜面设计,便于水体流动,减小阻力;动力驱动装置移动至落水者附近时,减压装置迅速张开,通过增大接触面积,增大阻力,能够实现船体急停;同时,减压装置较大的接触面积有利于船体的稳定性,解决了传统的救生机器船稳定性较差、高速移动时水体的阻力较大的问题。     

Thermal Shock Resistance and Erosion Resistance of TiB2 Multiphase Ceramic Composites

The thermal shock resistance and anti- aluminum erosion of TiB2 - BN multiphase ceramics composites were studied. The experimental results show that the TiB2-BN multiphase ceramic possesses a good thermal shock resistance at high temperatures （ 1000, 1200, 1400, 1500 ℃ ）, with the increasing in thermal shocking temperature, the electro-conductivity of TiB2-BN ceramics increases. The metal aluminum has a great influence on the properties of TiB2 - BN ceramics and the main reason is that the aluminum reacts seriously with BN. It is suggested that the content of BN should be reduced to the greatest extent.     

Mn对铝锆碳耐火材料性能的影响

以烧结板状刚玉、锆莫来石、石墨粉为原料,以Mn,Al,Si粉为添加剂,经成形、干燥后,在1 450 ℃下埋碳烧成后制成铝锆碳试样,研究金属Mn的加入量对铝锆碳材料抗氧化性和抗渣侵蚀性的影响.研究结果表明,在铝锆硕材料中,材料的氧化层厚度随Mn含量的增加而减小,当w(Mn)∶w(C)=1∶4时,氧化层厚度最小,随后氧化层厚度又增加,且w(Mn)∶w(C)=1∶4时Mn对试样的抗渣侵蚀和渗透性较好.     

绝缘电阻的测量

在高压电气设备的例行检验和型式试验中,绝缘电阻的测量是发现高压电气设备是否有贯通的集中性缺陷及整体受潮或贯通性受潮等的一种有效手段.绝缘电阻的测试结果与测试接线、测量环境等多种因素有关,为了避免误判,保证在试验中对电气设备的绝缘性能做出准确的判断,有必要对绝缘电阻的测量方法进行一次全面地分析.     

混凝土的抗盐冻性能

为了配制抗盐冻混凝土,自行配制了AS型抗盐冻外加剂,并参照CDF混凝土抗盐冻试验方法,研究涂刷该外加剂的三种混凝土的抗盐冻性能。结果表明:涂刷AS型抗盐冻外加剂后,三种水灰比(0.40、0.36和0.32)的混凝土经56次盐冻后剥蚀量是未涂刷该外加剂混凝土的0.09%~0.07%,约降低了99%;动弹性模量损失率降低了79%~86%。SEM表明,AS型抗盐冻外加剂能够有效减少NaCl在混凝土内部结晶及微裂缝出现。与减小水灰比、掺加引气外加剂和掺合料相比,AS型抗盐冻外加剂显著提高了混凝土的抗盐冻性能。     

冰区航行船舶阻力预报方法

为了更好地对冰区航行船舶阻力进行预报,了解不同预报方法的特点,对数十年来国内外冰区船阻力性能领域的研究成果进行综述。将研究工作按照经验公式方法、数值模拟方法和模型试验方法 3个类别进行整理,对每一种研究方法进行论述,分析不同研究方法在阻力性能研究工作中的应用,比较了3种主要方法的特点,以船模试验为基础的经验公式方法具有重要作用,对未来的阻力性能研究发展提出了展望,非冻结模型冰试验和数值模拟方法将成为重要的研究方向。     

水工碾压混凝土的抗裂性能

为了研究碾压混凝土的抗裂性能,分析了碾压混凝土弹性模量、极限拉伸、徐变、干缩、自生体积变形、温度变形等变形性能和胶凝材料的水化热、碾压混凝土的绝热温升、导温系数、导热系数和比热等热学性能.对国内外试验研究资料的整理分析后得出碾压混凝土具有比常态混凝土更优越的抗裂性能.提出理想化抗裂性能评价指标,其值越大,混凝土的抗裂性能就越好;临江电站混凝土的抗裂性能分析结果进一步验证了强度等级相当的碾压混凝土抗裂性能明显优于常态混凝土.     

封冻河流阻力研究现况

全面总结了冰盖流阻力研究的进展 .总结了国内外对冰盖流阻力、流速分布、综合糙率、测流方法的研究现况 ,评述了现有的综合糙率公式 ,建议了能兼容完全封冻和不完全封冻的一般公式 ,并相应建立了冰盖流和明流间的自动比拟关系 ,建议了今后的研究方向     

橡胶水泥土的抗冻性能

为了研究橡胶粉掺量、水泥掺量、橡胶粉粒径、养护方式以及龄期等因素对橡胶水泥土抗冻性能的影响,设计了初期受冻和冻融循环两类试验.试验表明：初期受冻对后期橡胶水泥土抗压强度没有影响,橡胶水泥土负温条件下抗压强度增长率高于水泥土;冻融循环初期,橡胶水泥土抗压强度呈增大趋势,峰值约出现在第15次循环;随着橡胶粉掺量的增加,抗压强度降低,橡胶粉掺量为10%的橡胶水泥土受冻融循环影响较小;随着水泥掺量的增加,抗压强度变大;对于试验选取的两种橡胶粉粒径,含粒径大的橡胶水泥土抗冻效果较好.     

接地降阻措施的应用分析

结合接地工程实践,分析目前接地工程中主要采用的降阻措施,如外延接地、深井接地、接地降阻剂、水下地网和自然接地体的利用等,对各种降阻措施的具体应用进行技术经济比较分析,所得结论对电力系统接地工程具有参考价值.     

关于镍薄膜热电阻研制的几个问题

就镍薄膜热电阻研制过程中的选材、工艺、稳定性等问题进行了探讨，实验结果表明：可以选用国产0号镍，采用S－枪磁控溅射技术制备镍薄膜热电阻；合适的热处理工艺是保证电阻温度系数α值及其一致性的关键；运用保护膜技术可以提高镍薄膜热电阻温度传感器的长期稳定性。