贴近浅水水底矩形柱体的附加质量和阻尼系数

本文应用渐近匹配法导出了计算贴近浅水水底作垂荡运动的矩形柱体的附加质量和阻尼的公式。所得之公式形式简单,计算结果与按边界元法(BEM)计算所得之结果符合良好。本文还对浅水中柱体的附加质量和阻尼的性态进行了讨论。     

无限深水域中浮体附加质量和阻尼系数的高频的低频渐…

本文讨论了无限深水域中浮体振荡频率当ω→０和ω→无穷附加质量和阻尼系数的渐近特性，给出了近似估算公式。     

无限深水域中浮体附加质量和阻尼系数的高频和低频渐近特性

本文讨论了无限深水域中浮体振荡频率当ω→0和ω→∞时附加质量和阻尼系数的渐近特性。给出了近似估算公式。     

水下板架振动的附加质量系数

本文对水下板架振动的附加质量系数计算进行了总结归纳，既有解析公式，也有数值计算得到的图表和曲线，同时还有部分实验结果，可为工程设计和计算提供方便。     

浅水深对160kDWT FPSO水动力系数的影响

FPSO系泊于浅水中时,由于安全性问题,浅水深对其运动与载荷的影响正逐渐引起重视。本文利用三维线性势流理论和源汇分布法研究一艘160kDWTFPSO在浅水中的辐射问题,对不同水深下FPSO的水动力系数进行了数值计算。结果表明,浅水深时,一方面,3个垂向运动(垂荡、横摇和纵摇)附加质量有显著增加,特别是水深吃水比减小到1.3后,更是以几何倍数增长;另一方面,6自由度运动的阻尼系数均有明显增加,特别是横摇阻尼系数,随着水深吃水比的减小而成倍数增长。由于浅水中水动力系数的显著增加,FPSO垂向运动幅度也必将较大地趋于缓和,从而不易导致浅水FPSO碰底现象的发生。     

水击特征线计算中重分阻尼系数的时步处理方法

特征线法最早是由Ｇｒａｙ提出来的．后来Ｅ．Ｂｅｎｊａｍｉｎ　Ｗｙｌｉｅ和 Ｖｉｃｔｏｒ Ｌ．Ｓｔｒｅｅｔｅｒ在他们的《瞬变流》一书中进行了比较系统的阐述，从２０世纪７０年代开始，随着计算机的迅速发展、特征线法在管道的瞬变流计算中得到广泛的应用．与其他方法相比，特征线方法具有精度高、边界条件简单、可以处理复杂的管网系统和利于电算的优点．由于特征线法是采用的差分计算，必须使用统一的时间步长，这在简单管中很容易满足．但对于由多段管道和不同特世的管道组成的复杂管道系统来说，要特征线法满足所有的管道采用同样…     

带空泡运动航行体的附加质量研究

提出了确定带自然空泡运动物体附加质量的方法.这一方法基于在数值水洞中作摇荡运动物体的水动力计算, 包括两个主要步骤:首先采用CFD技术模拟空泡流场,求解水动力;然后根据物体运动方程,由水动力计算出附加质量.研究了带自然空泡圆盘和轴对称细长体的附加质量.计算结果与理论解一致,验证了本文方法的有效性.与切片法相比,本文方法可以更为准确地定量预报带空泡运动轴对称细长体的附加质量.     

在地基沉降计算中用积分方法求解平均附加应力系数

通过对附加应力系数在深度z方向上的积分,得到了矩形面积上均布荷载和三角形分布荷载的平均附加应力系数解析表达式。采用解析表达式计算的平均附加应力系数与《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）附录K的成果存在差异,通过理论推导和算例验证,证明解析表达式的计算结果更为准确。     

直水道中细长体附加质量的计算和试验研究

本文介绍了用切片法把求解直水道中细长体附加质量系数简化为二维问题,对椭球体在近水面垂荡,做了试验,并且用简单格林函数法进行了相应的计算,计算值(经过调整)与试验结果吻合。说明这种方法是可行的。     

直墙前直立圆柱纵荡问题的研究

应用镜像原理，将直墙前单个圆柱的纵荡问题转化为双柱在静水中的相向振荡问题，应用速度势的特征展开法，建立了直墙前垂直圆柱纵荡问题的解析解。通过数值计算研究了圆柱与直墙间距离大小、水深等因素对附加质量和辐射阻尼的影响。计算结果表明，直墙前圆柱上的附加质量和辐射阻尼明显不同于开敞水域中单柱纵荡的情况，且随着波数的变化发生振荡。     

开孔垂荡板的水动力特性试验研究

Spar平台的垂荡板一般会有开孔以安装垂直立管等生产构件。为研究开孔对垂荡板水动力特性的影响,该文采用强迫振动试验方法对不同开孔率的垂荡板的附加质量系数和粘性阻尼系数进行了研究,对相同开孔率不同开孔孔径垂荡板的水动力特性进行了比较分析。通过三块开孔垂荡板的多板试验及与单块开孔垂荡板试验结果的比较,得到了开孔垂荡板水动力系数随板间距的变化情况。研究成果对实际工程中垂荡板的优化设计以及相关数值计算具有一定的指导意义。     

三维和二维电极反应器传质系数比较研究

为深入研究三维电极反应器处理污染物效果优于二维电极反应器的电化学作用机理,本文以传质系数为指标,定量对比研究了三维和二维电极反应器的传质能力,并通过正交和单因素实验考察影响传质系数的主要因素,且采用量纲分析法分析了本文的电化学模型。研究结果表明:泡沫铜和活性炭双填料三维电极反应器在同等条件下的传质系数均高于二维电极反应器;影响传质系数的主要因素为温度,其次为维度,影响相对较小的是流量,且温度越高、流量越大,传质系数也越大,体系的传质能力越强;舍伍德数的实验值和理论值误差在0~14.65%之间,理论模型和实验数据达到了较好的吻合。     

基于GFD技术的双吸离心泵节能技术研究

应用CFD计算分析软件FLUENT6.3.26.选取标准κ-ε湍流模型和SIMPLE算法,对某型双吸离心泵节能改造前后泵内流道进行三维湍流数值模拟,并与现场采集的实际运行数据进行比较分析.结果表明,节能改造后的双吸离心泵叶轮和蜗壳内流场分布更趋均匀合理,能量损失减少,从而效率有明显提高,并与实测数据基本吻合.同时也证明CFD计算分析结果,可以较准确的显示出泵体内流道的流动特性和规律,对双吸离心泵的性能预测、水力设计和改型优化等具有重要的指导意义.     

基于CFD技术的导管螺旋桨自动优化设计技术研究

该文开发了一种基于定常计算的导管螺旋桨自动优化设计技术.该方法综合了导管桨桨叶、导管及桨毂的几何生成、网格自动划分、优化算法和CFD分析等技术,有助于将螺旋桨理论计算推广到设计阶段.文中采用该方法计算某导管螺旋桨的改造,并与试验结果进行了比较,验证了其效果.计算结果显示,优化后的导管桨可以提供更高的推力和效率.     

空化对振动水翼附加质量和阻尼特性影响研究

抽水蓄能机组需频繁调节工况以适应电网需求。由此水力激振频率范围加宽,共振风险增加。附加质量和阻尼特性是评估共振工况点和共振幅值的关键参数。在空化发生时,叶片绕流流体从液相变成汽相,其复杂的流固耦合效应对叶片附加质量和阻尼特性产生影响。本文将叶片简化为NACA 0009水翼,探索了空化发生时基于双向流固耦合的附加质量和水力阻尼特性预测方法。结果表明,模拟得到的静水中固有频率和不同空化数下的空化脱落频率与实验结果吻合良好,相对误差分别在7.12%和8.76%以内。在空化数σ=1.04~2.02范围内,固有频率和水力阻尼随空化数的降低分别增大和减小,相对于实验的平均误差分别为9.69%和13.65%。内部流动分析表明反向射流导致前缘空化周期性脱落,吸力面的绕流速度下降则是空化发生后水力阻尼下降的主要原因。研究成果对抽水蓄能机组设计阶段预判空化时的叶片振动评估具有重要指导意义。     

Hydrodynamic performance of flexible risers subject to vortex-induced vibrations

The Vortex-Induced Vibration (VIV) displacements are determined from both the measured accelerations and strains in a series of VIV experiments. Based on the results, the forces in the longitudinal, transversal and tangential directions are estimated by using the finite element method with and without considering the interactions between adjacent elements. The numerical simulation indicates that the method considering the interactions performs better in the estimation of the forces. The component of the transversal force in phase with the acceleration is associated with the added mass coefficient. The estimated added mass coefficients take abnormally high values at the locations where the displacements are small. An improved formula based on the L’Hospital’s rule is pro- posed to deal with this problem. The results show the advantage of this formula in estimating the added mass coefficients at the loca- tions with small VIV displacements.