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基于shipflow软件的方尾舰船阻力快速预报

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中国舰船研究 2012年第4期7卷 17-22页

作者：陈伟许辉邱辽原姜治芳王晓喆中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

shipflow软件被广泛应用于基于阻力的船型方案优选,但其对舰船阻力预报的适用性却少有研究。为确保舰船方案论证及优选结果的准确性,针对常规水面舰船方尾船型开展计算分析,提出适用于方尾舰船兴波阻力计算的网格划分方式以及获取兴波... 详细信息

shipflow软件被广泛应用于基于阻力的船型方案优选,但其对舰船阻力预报的适用性却少有研究。为确保舰船方案论证及优选结果的准确性,针对常规水面舰船方尾船型开展计算分析,提出适用于方尾舰船兴波阻力计算的网格划分方式以及获取兴波阻力系数的方法。为准确估算舰船阻力,可引入排挤厚度来修改船体型值,以在兴波阻力计算中等效计入粘性影响,并在此基础上形成舰船阻力快速预报方法。将某方尾舰船阻力数值计算结果与试验结果进行了对比,结果表明,预报误差基本控制在7%以内,验证了该方法的可行性。

关键词： shipflow 方尾兴波阻力排挤厚度

基于shipflow软件的某集装箱船的阻力计算分析

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广东造船 2018年第1期37卷 25-28页

作者：田中文何珍伍蓉晖王金明中船黄埔文冲船舶有限公司广州510727

利用shipflow软件来计算船舶阻力是目前比较常见的方法。本文对某集装箱船在满足总体设计的基础上,基于船东营运需求,采取多工况、多航速优化技术,同时在优化中重点关注浅吃水和中、低航速工况,设定营运工况优化权重进行优化。最后,利... 详细信息

利用shipflow软件来计算船舶阻力是目前比较常见的方法。本文对某集装箱船在满足总体设计的基础上,基于船东营运需求,采取多工况、多航速优化技术,同时在优化中重点关注浅吃水和中、低航速工况,设定营运工况优化权重进行优化。最后,利用三因次换算法对优化后的船型进行阻力预报,并与船模实验进行了对比,结果表明,预报误差在-4%～3%之间,满足工程使用要求,验证了该方法的可行性。

关键词： shipflow 优化权重阻力预报计算精度

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基于shipflow的散货船阻力预报分析

广东造船 2018年第4期37卷 17-20页

作者：杜敏何珍田中文伍蓉晖中船黄埔文冲船舶有限公司广州510727

本文利用shipflow软件对某中低速灵便型散货船进行船模尺度下的阻力预报分析,提出shipflow适用于中低速肥大型方尾散货船阻力预报的计算模式及改善尾部网格质量、提高计算精度的方法。将阻力的CFD模拟结果与船模试验结果进行对比,结果表... 详细信息

本文利用shipflow软件对某中低速灵便型散货船进行船模尺度下的阻力预报分析,提出shipflow适用于中低速肥大型方尾散货船阻力预报的计算模式及改善尾部网格质量、提高计算精度的方法。将阻力的CFD模拟结果与船模试验结果进行对比,结果表明CFD阻力预报误差基本控制在±3%范围以内,满足工程精度要求,验证了shipflow对散货船阻力预报的适用性,为后续方案优选论证提供保障。

关键词：中低速肥大型散货船方尾 shipflow 阻力预报计算精度

基于shipflow的低速肥大型船自航模拟研究

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基于SHIPFLOW的低速肥大型船自航模拟研究

船舶力学学术委员会测试技术学组2016年学术会议

作者：林琳田天于峰陈晗大连船舶重工集团设计研究所有限公司

本文基于shipflow软件,针对低速肥大型船开展了船模尺度下阻力、螺旋桨敞水和自航的数值模拟,获得低速肥大型船的自航因子,预报了设计航速下的实船收到功率,并将CFD计算模拟、分析及预报结果与模型试验及基于模型试验的预报结果进行了... 详细信息

本文基于shipflow软件,针对低速肥大型船开展了船模尺度下阻力、螺旋桨敞水和自航的数值模拟,获得低速肥大型船的自航因子,预报了设计航速下的实船收到功率,并将CFD计算模拟、分析及预报结果与模型试验及基于模型试验的预报结果进行了对比分析,积累了大量的经验并对修正方法进行了系统地研究,结果表明修正后的螺旋桨转速和收到功率的精度大大提高了。

关键词：低速肥大型船 shipflow 阻力螺旋桨敞水自航

来源： cnki会议评论

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基于计算流体动力学的最小阻力船型自动优化

中国舰船研究 2015年第3期10卷 19-25页

作者：邓贤辉方昭昭赵丙乾海军驻上海江南造船(集团)有限责任公司军事代表室上海201913 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 中国船级社武汉规范研究所湖北武汉430022

基于计算流体动力学(CFD)理论,利用i SIGHT优化设计平台构建一种船型自动优化方法。该方法集成船型变换及自动生成技术、CFD技术及优化算法。优化过程中,编制船型参数化融合模块实现船型变换与shipflow软件输入数据间的自动连接;采用遗... 详细信息

基于计算流体动力学(CFD)理论,利用i SIGHT优化设计平台构建一种船型自动优化方法。该方法集成船型变换及自动生成技术、CFD技术及优化算法。优化过程中,编制船型参数化融合模块实现船型变换与shipflow软件输入数据间的自动连接;采用遗传算法与二次序列规划法相结合的组合优化方法实现从全局探索再到局部空间寻优的整个流程。以某双艉集装箱船为例,优化后船体兴波阻力明显下降,总阻力也得到显著的改善,获得了设计航速下总阻力最小的船艏与船艉线型组合,表明了该方法的可行性与有效性。研究显示,所提出的方法可以获得阻力性能优良的船体型线供设计者参考,具有较强的工程适用性,在基于CFD的船型自动优化方面具有广阔的应用前景。

关键词：计算流体动力学阻力船型优化混合算法 shipflow

基于Friendship的高速客船型线优化设计

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基于Friendship的高速客船型线优化设计

作者：张守慧武汉理工大学

学位级别：硕士

船体型线设计是船舶设计非常复杂的重要组成部分,船舶的结构设计、性能计算、机舱布置和生产放样等工作均是基于船体型线而展开。通常,基于一些基本规则和相关设计经验,船体型线设计针对船舶的特性,确定一个或多个船体型线设计方案,并... 详细信息

船体型线设计是船舶设计非常复杂的重要组成部分,船舶的结构设计、性能计算、机舱布置和生产放样等工作均是基于船体型线而展开。通常,基于一些基本规则和相关设计经验,船体型线设计针对船舶的特性,确定一个或多个船体型线设计方案,并通过多次模型测试不断改进型线从而确定最终设计方案。由于其过程非常繁琐,通常需要手动修改,所以效率不高,如何快速生成船体型线一直是船舶设计者追求的目标。近年来,虽然国内外学者在船体型线优化设计方面展开了大量的研究工作,但是大部分研究都是基于半参数化的低速船舶阻力性能的优化,基于Friendship的全参数化建模,并应用CFD计算软件shipflow进行高速客船多航速下的首部兴波阻力优化方面还鲜有研究。本文基于CFD数值模拟的方法,通过CFD数值计算寻找出最佳设计方案,不仅可以快速找出最佳方案,还可以节省大量的人力、时间以及实验成本。具体的研究内容主要包括以下几个方面:1.船体型线特征参数的分析与选择及参数化建模特征参数的选择是进行船舶参数化建模前的重要准备工作,根据船体几何特征获得特征参数与船体性能之间的关系,为后续船型优化设计变量的选择奠定基础。船舶参数化建模是基于CFD阻力性能优化的重要组成部分,利用若干个参数,实现船体型线的自动生成,通过改变参数实现船体型线的变化,生成不同的船型,从而将优化后的参数与船舶性能相结合。本文对某高速客船进行全参数化建模,全参数化模型具有通过改变各个参数来改变整个船体型线的优点,相对于其他学者对船体某一部分（如球鼻艏,船体后部等）的半参数化建模,其建模过程更为复杂。2.高速客船船型阻力性能数值计算与验证对建立的某高速客船全参数化模型进行不同航速下的阻力性能数值计算,并将计算结果与船模阻力实验数值进行对比,以验证CFD计算的可行性。3.特征参数的灵敏度计算本文的优化目标是减小船体首部的兴波阻力,对建立的全参数化模型进行多航速下的兴波阻力优化时,需要将特征参数作为设计变量,通过Sobol优化算法对特征参数的灵敏度进行分析,剔除不灵敏的特征参数,可以有效的降低设计空间的维数,从而提高计算效率,节约时间和成本。4.建立多航速下的优化模型鉴于国内外目前都是基于半参数化的低速船舶型线优化,很少有学者应用Friendship和shipflow软件对高速船舶进行多航速下的船体首部兴波阻力优化。所以本文基于建立的全参数化模型,选择合适的设计变量、约束条件以及优化算法,完成高速客船多航速下首部兴波阻力的优化,并对结果进行分析,最终得到在多个航速下降阻效果最优的船型,具有重要的工程实用价值。

关键词： Friendship参数化建模 shipflow 灵敏度分析多航速阻力性能优化

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球艏对游艇粘性流场及阻力影响的计算研究

球艏对游艇粘性流场及阻力影响的计算研究

作者：魏炳君武汉理工大学

学位级别：硕士

大型游艇是一种附加值极高的产品,近年来,国际市场对其需求不断攀升。由于大型游艇的高性能及高标准要求,研发大型游艇不仅是抓住国际市场游艇业巨大商机的经济需要,也是提升我国造船行业设计及建造水平,带动相关产业的发展,促进我国国... 详细信息

大型游艇是一种附加值极高的产品,近年来,国际市场对其需求不断攀升。由于大型游艇的高性能及高标准要求,研发大型游艇不仅是抓住国际市场游艇业巨大商机的经济需要,也是提升我国造船行业设计及建造水平,带动相关产业的发展,促进我国国民经济发展的需要。作为大型游艇自主开发关键技术的基础,相关水动力性能研究无疑具有重要意义。游艇的相对速度（傅汝德数）较高,在排水型船舶中属于高速,减少阻力、提高快速性是优化游艇船型的重要目标之一。本文针对某一船长为225英尺的豪华游艇,借助CFD方法初步探讨球鼻艏及艏部型线对游艇粘性流场及快速性的影响。在不带球鼻艏及带不同球鼻艏状况下对游艇进行数值模拟,得到各种状况下该游艇艇体流线、表面压力分布、尾部伴流场等粘性流场参数,计算、分析了相应的粘性阻力及兴波阻力变化。数值计算分为不计自由面影响的艇体粘性流场计算及理想流体势流模型下的兴波问题计算两部分。粘性流场计算中利用GAMBIT进行前处理,生成船型及计算域的网格,在给定边界条件下利用计算流体力学商用软件FLUENT求解器求解RANS方程,其中湍流模型及湍流参数的选取是通过多次数值计算实践确定的。理想流体势流模型下的兴波阻力计算采用了船舶流体力学专用软件shipflow。数值模拟计算结果表明,选用合适的球鼻艏可以较明显地改善游艇流线、降低总阻力、提高快速性。注意到高速游艇的长宽比小于设计航速在相同傅汝德数下的普通高速客船,在重视球鼻艏对游艇兴波阻力影响的同时,也不可忽视球鼻艏对其粘压阻力的影响。

关键词：豪华游艇球鼻艏粘性流场兴波阻力 FLUENT shipflow

球艏及尾型对大型游艇阻力性能影响的数值研究

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球艏及尾型对大型游艇阻力性能影响的数值研究

作者：夏聪武汉理工大学

学位级别：硕士

由于金融危机的滞后性影响逐渐显现,船舶行业的低迷潮正在全球蔓延,技术含量较低的三大主力船型已经几乎鲜有订单,近年来的新订单大都主要集中在高附加值船舶和海洋工程装备上游艇被称作“海上的移动宫殿”,是具有极高附加值的奢侈品... 详细信息

由于金融危机的滞后性影响逐渐显现,船舶行业的低迷潮正在全球蔓延,技术含量较低的三大主力船型已经几乎鲜有订单,近年来的新订单大都主要集中在高附加值船舶和海洋工程装备上游艇被称作“海上的移动宫殿”,是具有极高附加值的奢侈品船舶。在金融危机的大背景下,着力推动游艇的设计及制造技术的研究,有助于船市走出低谷,并提高我国船舶产业的竞争力。作为自主研发游艇关键技术的基础,其水动力性能的研究十分必要。本文以“150英尺以上大型游艇自主研发”项目中的某游艇作为研究对象,借助CFD的方法计算了游艇的兴波阻力和粘性阻力,并主要研究了球鼻艏4个控制参数(相对高度、相对长度、相对宽度、横截面形状)的变化对游艇阻力的影响规律,研究结果表明球鼻艏的变化对兴波阻力的影响大于对粘性阻力的影响,在各个控制参数中,相对长度的变化对游艇的阻力影响最大。另外本文还根据水动力学原理对该游艇尾型进行了修改,并初步计算研究了尾型对游艇阻力的影响,然后结合球鼻艏和尾型的改型方案,采用正交试验的方法进行了综合选优,得出的综合最佳方案使游艇总阻力降低了约7.39%。本文中的数值计算分为势流理论下的兴波阻力计算和求解RANS方程方法下的粘性阻力计算。其中兴波阻力的计算采用了船舶专用商业软件shipflow;粘性阻力的计算使用了通用商业软件ANSYS,其中前处理过程使用了Design Modeler和ICEM分别进行三维建模和全六面体网格的划分,然后使用Fluent进行计算求解。本文最后在计及自由液面的粘性流体模型下计算了游艇的总阻力,并与前述方法在计算结果与流场特征上进行了比较,结果表明势流方法和粘性流方法都能得到在一定程度上满足工程要求的计算结果,采用势流方法能够获得较稳定的远场的波形,而采用粘性流方法得到的近场波形更为准确。

关键词：游艇球鼻艏尾型 shipflow Fluent

基于Friendship的高速客船特征参数灵敏度分析

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造船技术 2022年第1期50卷 18-23页

作者：张守慧谢玲玲冯佰威田中文中国船级社海南分社海南海口570206 武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室湖北武汉430063 中船黄埔文冲船舶有限公司广东广州510715

对某高速客船利用Friendship全参数化建模软件和shipflow流体计算软件,在进行多航速的船体艏部兴波阻力优化时,需要将特征参数作为设计变量。通过Sobol优化算法对特征参数的灵敏度进行分析,剔除不灵敏的特征参数,可有效地降低设计空间... 详细信息

对某高速客船利用Friendship全参数化建模软件和shipflow流体计算软件,在进行多航速的船体艏部兴波阻力优化时,需要将特征参数作为设计变量。通过Sobol优化算法对特征参数的灵敏度进行分析,剔除不灵敏的特征参数,可有效地降低设计空间的维数,从而提高计算效率,节约时间和成本。研究结果具有一定的工程实用价值。

关键词： Friendship参数化建模 shipflow Sobol算法灵敏度分析