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双桨船轴向伴流场尺度效应的数值研究

上海交通大学学报 2015年第4期49卷 457-463页

作者：王展智熊鹰黄政王睿海军工程大学舰船工程系武汉430033

以DTMB5415为研究对象,忽略自由液面效应,采用RANS(Reynolds Averaged NavierStokes)方法结合SST(Shear-Stress Transport)k-ω模型计算了多种尺度(涵盖实尺度)的船舶黏性流场,详细分析了该船轴向伴流场的尺度效应作用.研究发现:桨盘面... 详细信息

以DTMB5415为研究对象,忽略自由液面效应,采用RANS(Reynolds Averaged NavierStokes)方法结合SST(Shear-Stress Transport)k-ω模型计算了多种尺度(涵盖实尺度)的船舶黏性流场,详细分析了该船轴向伴流场的尺度效应作用.研究发现:桨盘面平均轴向伴流分数的倒数与雷诺数的对数近似线性关系;对于双桨方艉舰船的裸船体,桨盘面的伴流峰只有一个,伴流峰的幅值随着雷诺数的增加而减小,同时伴流峰所对应的相位角也发生一定的偏移.在内半径区域,伴流峰的幅值达到某一临界雷诺数后,趋于恒定不变;而在中外半径区域,伴流峰的幅值随着雷诺数的增加而减小,它们之间成非线性关系,可采用3次多项式函数进行回归;各半径的平均轴向伴流分数与雷诺数的对数成近似线性关系.

关键词：双桨船轴向伴流场尺度效应数值计算

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考虑螺旋桨水动力的双桨船操纵运动数值模拟

华中科技大学学报（自然科学版） 2023年第4期51卷 62-68,90页

作者：谭康力谢伟解学参刘强中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

针对实桨法模拟螺旋桨旋转计算效率低且双桨船尾流场复杂,而螺旋桨体积力法一般不考虑操纵运动下尾流场不均匀性对螺旋桨水动力性能影响的问题,采用RANS方法、重叠网格技术和螺旋桨体积力法,以DTMB5415M为研究对象,进行了双桨船操纵运... 详细信息

针对实桨法模拟螺旋桨旋转计算效率低且双桨船尾流场复杂,而螺旋桨体积力法一般不考虑操纵运动下尾流场不均匀性对螺旋桨水动力性能影响的问题,采用RANS方法、重叠网格技术和螺旋桨体积力法,以DTMB5415M为研究对象,进行了双桨船操纵运动数值模拟研究.首先,对DTMB5415M进行了约束模试验数值模拟,以求取操纵运动下螺旋桨的水动力性能,从而建立操纵运动下的螺旋桨修正体积力模型;然后,将该螺旋桨修正体积力模型和原螺旋桨体积力模型分别用于DTMB5415M的操纵运动数值模拟.结果表明:螺旋桨修正体积力模型相比原体积力模型考虑了船尾伴流场不均匀性对真实桨侧向力和推力的影响,可以较准确快速地进行船舶操纵运动数值模拟.

关键词：双桨船船舶操纵运动约束模试验数值模拟螺旋桨修正体积力模型螺旋桨侧向力

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阻流板对双桨船阻力和伴流场影响数值研究

上海交通大学学报 2019年第8期53卷 957-964页

作者：宋科委郭春雨龚杰李平王伟哈尔滨工程大学船舶工程学院

基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方法针对安装了3种不同深度阻流板的DTMB5415船模进行数值计算,以研究阻流板对船舶阻力以及伴流场的影响.分析了安装阻流板前后的船舶水动力性能,并探讨了船艉波形、船身压力以及轴向标称伴... 详细信息

基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方法针对安装了3种不同深度阻流板的DTMB5415船模进行数值计算,以研究阻流板对船舶阻力以及伴流场的影响.分析了安装阻流板前后的船舶水动力性能,并探讨了船艉波形、船身压力以及轴向标称伴流场的变化.研究结果表明:阻流板的安装能够降低DTMB5415的阻力,平均减阻率可达4.19%;船体虚长度的增加以及方尾船尾流场的改善是船模总阻力降低的主要原因;阻流板的安装增大了船舶尾部的边界层厚度以及轴向标称伴流,当弗劳德数Fr=0.35时,d/LPP=0.001 5(d为阻流根深度,LPP为船长)的桨盘面平均伴流分数增大了11.9%.

关键词：阻流板伴流分数双桨船船舶阻力

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相位差对双桨船脉动压力预报的影响研究

船舶力学 2009年第2期13卷 203-209页

作者：叶金铭熊鹰海军工程大学船舶与动力学院武汉430033

文章对双桨船脉动压力进行了计算,计算时考虑了左右螺旋桨之间的相位差对脉动压力计算的影响,结果证明计算双桨船的脉动压力时,相位差的影响不能忽略,不同的相位差得到的计算结果有明显差别,越靠近船体内侧,相位差引起的幅值变化越大。... 详细信息

文章对双桨船脉动压力进行了计算,计算时考虑了左右螺旋桨之间的相位差对脉动压力计算的影响,结果证明计算双桨船的脉动压力时,相位差的影响不能忽略,不同的相位差得到的计算结果有明显差别,越靠近船体内侧,相位差引起的幅值变化越大。相位差的影响还同双桨的距离有关系,双桨的距离越近,相位差的影响越显著,随着双桨距离加大,相位差的影响减小。这可以部分解释脉动压力模型实验和实船测试中的一些现象,同时也提醒试验人员在进行双桨船脉动压力试验时,要注意双桨相位差的影响。

关键词：双桨船螺旋桨空泡脉动压力

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空泡螺旋桨诱导的双桨船脉动压力数值预报

哈尔滨工程大学学报 2013年第5期34卷 568-574页

作者：叶金铭熊鹰孙海涛王展智海军工程大学船舶与动力学院湖北武汉430033

为研究双桨船脉动压力的特点与计算方法.建立了一套双桨诱导的船体脉动压力的预报方法.方法可计入空泡的影响,并考虑左右螺旋桨之间的相位差对脉动压力计算的影响,形成船体脉动压力的分布云图,通过云图可以很好地分析脉动压力的变化规律... 详细信息

为研究双桨船脉动压力的特点与计算方法.建立了一套双桨诱导的船体脉动压力的预报方法.方法可计入空泡的影响,并考虑左右螺旋桨之间的相位差对脉动压力计算的影响,形成船体脉动压力的分布云图,通过云图可以很好地分析脉动压力的变化规律.对计算结果与试验结果的误差进行了分析,结果证明,同时考虑双桨作用与只考虑单桨作用的计算结果有所不同,同时考虑双桨作用时,相位差的影响不能忽略,不同的相位差得到的计算结果有明显差别,越靠近船体内侧,相位差引起的幅值变化越大.相位差的影响还同双桨的距离有关系,距离越近相位差的影响越显著,随着双桨距离加大,相位差的影响减小.这可以部分解释脉动压力模型实验和实船测试中的一些现象,同时也提醒试验人员在进行双桨船脉动压力试验时,要注意双桨相位差的影响.

关键词：双桨船螺旋桨相位差空泡脉动压力

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双桨船螺旋桨的适伴流设计

中国造船 2011年第2期52卷 40-46页

作者：丁举郭永崧中国船舶工业集团公司第七0八研究所上海200011 上海船舶运输科学研究所上海200135

讨论了双桨船和单桨船伴流场的不同特点,给出了双桨船切向伴流的分析方法和不同旋向下的螺旋桨设计结果,指出双桨船适伴流设计考虑切向伴流影响的必要性。内旋设计桨在大型循环水槽中进行了模型试验,试验结果表明螺旋桨的空泡和脉动压... 详细信息

讨论了双桨船和单桨船伴流场的不同特点,给出了双桨船切向伴流的分析方法和不同旋向下的螺旋桨设计结果,指出双桨船适伴流设计考虑切向伴流影响的必要性。内旋设计桨在大型循环水槽中进行了模型试验,试验结果表明螺旋桨的空泡和脉动压力性能优良。

关键词：船舶舰船工程双桨船伴流场螺旋桨模型试验

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双桨船采用三因次换算法研究

船舶工程 2005年第4期27卷 6-10页

作者：沈兴荣熊小青李立人中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

以一条小方形系数常规双桨船、一条大方形系数常规双桨船和一条大方形系数双尾鳍船的试验计算为例,对双桨船采用三因次换算法进行了研究.研究表明:对常规双桨船,三因次换算法的形状因子k应采用裸船体阻力试验计算值;对双尾鳍船,三因次... 详细信息

以一条小方形系数常规双桨船、一条大方形系数常规双桨船和一条大方形系数双尾鳍船的试验计算为例,对双桨船采用三因次换算法进行了研究.研究表明:对常规双桨船,三因次换算法的形状因子k应采用裸船体阻力试验计算值;对双尾鳍船,三因次换算法得出的有效功率偏低,一般不宜采用.

关键词：船舶双桨船三因次换算法

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内河双桨船伴流分数尺度效应修正方法的探讨

内河双桨船伴流分数尺度效应修正方法的探讨

作者：张辰武汉理工大学

学位级别：硕士

内河航运的高速发展,对内河运输船舶的设计建造提出了更高的要求。研究船型,探讨影响船舶航行性能的各种因素最有效、最可靠的途径是进行船模试验。而实船性能预估是船舶设计建造过程中重要的一环,其中关于伴流分数尺度效应的修正对于... 详细信息

内河航运的高速发展,对内河运输船舶的设计建造提出了更高的要求。研究船型,探讨影响船舶航行性能的各种因素最有效、最可靠的途径是进行船模试验。而实船性能预估是船舶设计建造过程中重要的一环,其中关于伴流分数尺度效应的修正对于实船航速预报的精度至关重要。关于确定伴流分数尺度作用的问题,ITTC提供了不少修正方法,各个船舶设计研究单位也做了大量探索,提出了很多有效的方法。而这些方法虽然适用于单桨船,但对于肥大船型、内河双桨船以及双尾船型等应用单桨船的公式计算时出现了许多问题。目前的研究资料表明对于双桨船伴流分数尺度效应的修正问题始终未能得到很好解决。比较多的还是采用经验修正的方法,或是将第15届国际拖曳水池会议推荐的方法扩展到双桨船。因此,寻找一种适合内河双桨船的伴流分数尺度效应修正的方法,对提高双桨船实船性能预报的准确度会有极大帮助。本文结合目前在该领域需要解决的问题,主要开展了以下几个方面的工作:1.对伴流分数尺度效应的原理和双桨船的伴流分布进行了分析,探讨了双桨船势伴流占总伴流的比例以及桨盘处势伴流的分布规律,定性说明了单浆船常用伴流修正方法应用于双桨船的局限性。2.通过对双桨船采用二因次换算法和三因次换算法进行的比较,讨论了常规双桨船采用三因次换算法在计算全附体实船有效功率时形状因子K的取值。3.对国内外常用的实船与船模换算及性能预报方法进行归纳整理,综合了几种当前应用的、针对内河双桨船的伴流分数修正方法,分别对收集到的船模实验数据进行了计算,将预报结果进行对比验证,以确定适合内河双桨船的伴流分数尺度效应修正方法。

关键词：双桨船性能预报伴流分数尺度效应修正

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双桨船推进性能的研究续篇

舰船力学情报 1992年第5期 1-10页

作者：武中一明栾长久