升力分配系数对螺旋桨正倒车水动力性能影响的数值分析

[目的]基于数值模拟方法研究螺旋桨几何参数对其正倒车水动力性能的影响规律.[方法]以某33000 DWT成品油轮为应用对象,采用RANS方法并结合Realiazable k-ε湍流模型,对与其相匹配的1个图谱桨与3个理论桨在正车前进和倒车后退工况下的水动力性能进行数值仿真,讨论升力分配系数、螺距与拱度组合方式对螺旋桨正...     

复杂回转体数学表示方法

非对称结构的复杂回转体广泛应用于水下潜器.为了提高自动化设计效率,本文在对布置需求进行分析的基础上,采用椭圆簇函数表示回转体截面曲线.同时结合约束条件及总布置的要求,建立方程组.并对方程组进行数值求解,求得满足总布置和排水量要求的数学线型.最后结合水动力性能数值模拟技术,将求得的回转体与SUBOFF的阻力性能进行对比,以验证求得的回转体的水动力性能优良,能满足工程实际需求.     

减小常规潜艇排水量的技术途径分析

潜艇排水量大小与其总体性能密切相关,随着潜艇技术的发展,存在潜艇排水量不断增加而导致其总体性能降低的问题。为提升潜艇的综合作战能力,需有效控制排水量。德国212A型和俄罗斯"拉达"级等世界先进常规潜艇的排水量及其变化趋势分析结果表明,当今具代表性的世界先进常规潜艇的正常排水量约为1 500～1 700 t;通过对组成常规潜艇排水量的载荷进行分解分类,分析了各类载荷占常规潜艇排水量的比例(载荷系数),得出常规潜艇排水量的载荷权重(结构重量约占40%,动力装置约占20%～30%)。通过对影响潜艇排水量的主要因素的分析,提出以总体优化设计技术为手段,以动力装置和船体结构为重点的排水量控制途径。     

多种群变异遗传算法在舰船概念方案设计中的应用

针对基本遗传算法存在的寻优速度较慢、存在"封闭竞争"等问题,利用生物界中存在的"杂交"优势原理,提出以多种群变异为基础解决以上问题的改进遗传算法,并通过美国SSG(X)潜艇概念方案实例对比,效果满意.     

数学艇型建模研究

潜艇型线设计对于潜艇的总体性能非常重要。本文通过建立数学艇型,将潜艇总体设计中的设计参数与形状参数联系起来,不仅实现了型线设计的自动循环,还打通了型线设计与总体方案之间的瓶颈,实现多方案自动生成,为总体方案的优选奠定基础。为验证本文中数学艇型生成方法的有效性,采用SUBOFF参数为背景,对数学艇型自动生成系列模型进行演算。     

基于参数化船模的静水力计算

船舶静水力要素全面表达了船舶浮性和稳性随吃水而变化的规律,能够综合反映船舶的静力性能。传统的二维计算方法过程较为繁琐,且计算结果精度受横剖面个数的影响。本文应用数学型线法和三维参数化建模方法,快速生成船体型线,精确构建附带属性和边界条件的船舶三维模型,通过对CATIA软件进行二次开发,将三维设计和静水力计算有效集成,提出基于船舶三维参数化建模的静水力计算方法,可以直接计算和获取其静水力要素,操作简单,结果可靠,具有较强的实用性。     

我国船舶设计建造技术现状及展望

从船舶设计软件、船舶工程材料及建造的核心技术和高新技术三个方面阐述了我国船舶设计建造技术近况和发展历程,结合当前计算机技术向造船行业的渗透带来的影响和我国当前船舶设计建造方面存在的共性问题,展望了船舶设计建造技术的发展趋势。     

潜艇艏部声呐流噪声计算方法研究

选取系列艇型,对潜艇艏部声呐的流场进行数值模拟计算.通过对SUBOFF艇型计算,验证绕艇体三维粘性流场计算方法的正确性.在此基础上结合FW-H公式,计算潜艇艏部声呐流噪声声压级,并总结得出不同的艏部声呐结构形式在首段的不同部位处对压力场和流噪声场的影响规律.     

基于CFD的潜器外形优化

潜器的外形对于其总体性能非常重要,而传统的外形设计方法难以满足优化设计的需要。通过对潜器外形特点的分析,建立其外形几何表达式,并以排水量和浮心纵向位置建立约束方程。该数学模型生成的外形方案可以满足性能要求,减少设计过程中的重复,同时还解决了优化所需的方案集的难题。通过建立优化代理机制,可减少数值模拟计算次数;拟合函数的极值求取,又可为优化指明方向;最后,可采用计算流体动力学(CFD)数值模拟对优化的结果进行验证。     

潜艇艏舵绕流场的数值模拟

为了研究艏水平舵位置对于艉部流场的影响,将艏水平舵布置在指挥室或主艇体上(分别称为围壳舵和艏舵)。通过对SUBOFF进行数值模拟计算,验证网格划分方式和数值计算方法的正确性,并将该方法应用于围壳舵和艏舵模型。计算结果表明,在采用较好的流线型指挥室的情况下,采用艏舵形式有利于艉部伴流场的均匀性。