变航态推进器设计及水动力性能分析

为了改善变航态推进器的推进性能,设计了一种将前桨和后桨集成安装的水下变航态推进器.该变航态推进器采用了高速航态前桨和低速航态后桨相结合的方式,通过两个螺旋桨的转速匹配来提高推进性能.使用切割体网格划分方式对流场域进行网格划分,对推进器周围的流场进行网格加密,采用滑移网格实现螺旋桨的旋转.使用雷诺时均-斯托克斯(RANS)方法对变航态推进器的水动力特性进行了分析.从数值模拟结果可以看出:转速匹配有利于水动力性能的提升,但由于存在摩擦阻力,转速匹配不能完全抵消高速螺旋桨引入所带来的水动力性能下降;同时,旋转的前桨有助于降低后桨表面受到的不定常力.     

从分子运动论看连续介质气体动力学和稀薄气体的新特性

首先，综述了根据分子运动论对连续介质极限气体行为的最近研究，它表明；经典的连续气体动力学是不完整的；用分子运动论分析在连续介质极限时一些重要情况得到氧化的正确行为是必不可免的。即，即作了特殊的情况，甚至在平均自由程变为零的极限下热传导方程不能描述静止气体温度场；文中给出了根据分子运动论导出的温度场的正确方程组和边界条件及其具体应用。     

基于螺旋加密网格的螺旋桨梢涡空化数值模拟

基于计算流体力学(CFD)Star-CCM+软件,以船用E779A螺旋桨为研究对象,采用大涡模拟方法和Schnerr-Sauer空化模型模拟螺旋桨尖端梢涡空化.在螺旋桨可能发生尖端梢涡空化的位置上使用螺旋管为体积控制,形成螺旋加密网格,对E779A螺旋桨的梢涡空化进行更为精细的数值模拟.实验和数值模拟的水动力结果表明:本文方法具有良好的数值预报精度,推力、扭矩系数和敞水效率较为相符.在此基础上进行基于螺旋加密网格的梢涡空化数值模拟,通过模拟结果可以看出:螺旋加密区的流动得到了更为精细的模拟,并清晰展示了加密梢涡的速度和压力分布.数值和实验的空化结果比较表明:本文方法能够较好地预测螺旋桨的空化,尤其是梢涡空化的形态和规律.     

气体与表面相互作用——最新的观察与解释

在过去十年内，随着计算机的广泛使用和性能的显著提高，稀薄气体动力学研究的课题更加充实丰富，在实验方法和仪器设备方面也有重要进展．本文第一部分叙述粒子 表面动力学的最新研究进展，其中发现选定状态的离子的速度和转动能是入射束的离开方向和参数的函数．最近，与实验一起进行了大量计算机模拟，表明二者相结合的研究是很有益的．在束流实验中，所产生的散射粒子的速度分布和密度与数值模拟结果符合得很好．第二部分介绍了更直接地与非常高的大气层中的飞行和测量相联系的气体 壁面相互作用的研究．本节从考察一些年前完成的离子束与表面相互作用开始．它提供了很有参考意义的与现代研究结果的比较，并给出了有用的标准．本文接下去探讨了“火星探索者”外形，它在过去几年内一直是一些风洞和计算研究的课题．对Ｎａｖｉｅｒ Ｓｔｏｋｅｓ方程和ＤＳＭＣ计算结果进行了有趣的比较     

沉深变化对螺旋桨水动力性能影响的数值分析

为了分析桨轴沉深对螺旋桨水动力性能的影响,采用VOF方法对某型桨在静水状态下、不同沉深时的水动力性能进行了研究.采用混合网格技术.根据沉深的不同选用不同的计算域模型来进行网格的划分.通过静水中某沉深下螺旋桨推力系数、转矩系数以及效率的计算结果与实验值的对比,验证了研究结果的正确性.由结果分析得知:随着进速系数的增大,桨轴沉深对螺旋桨推力系数、转矩系数的影响逐渐减小,而对效率的影响逐渐增大,且螺旋桨对自由液面的抽吸位置逐渐后移,扰动越来越小.     

基于实海域模型试验的组合节能附体效果研究

为了减小在评估水动力组合附体节能效果时存在的尺度效应和海浪环境的影响,以安装有导流鳍-舵球组合节能附体的矿砂船模为研究对象,设计了一套能对螺旋桨推进性能等航行数据进行监测和分析的综合测试系统,并在黄海北部海域先后开展了静水和波浪环境中的实海域自航试验,对不同浪高、浪向下组合附体对螺旋桨推进性能的影响进行了分析．试验结果表明：在不同波浪环境下,组合节能附体会对螺旋桨的推力和扭矩产生不同的影响,最大可使螺旋桨的推力增加15%～17%,扭矩下降3%～7%.     

大学生科技创新中心建设浅谈

创新思维是大学生培养的重点。船舶与海洋工程科技创新中心为学生创新提供了一个良好的平台,激发着学生敢于创新、勇于创新和勤于创新,在培养创新性人才方面起着举足轻重的作用。展望未来,大学生科技创新中心—＂船舶设计科技创新中心＂,将进一步完善管理机制来进一步激发学生的创新思维,为培养创新型人才做出更大的贡献。     

拖曳水池阻塞效应对不同船型影响数值研究

在进行变尺度船模系列试验、大尺度船模自航试验、几何相似船模尺度效应试验或者比较不同尺度水池的试验结果时,必然要遇到阻塞效应问题.在水池尺度较小、船模尺度相对较大时,阻塞效应尤其突出.阻塞效应混在各种分析结果中,影响结论的准确性,必须予以修正.采用计算流体力学(CFD)方法,通过改变计算域的大小来改变阻塞比,利用流体体积分数(VOF)方法捕捉船舶的自由液面,计及升沉和纵倾两个自由度,对两种船型进行了不同阻塞比、不同航速下的阻力数值计算,探究船型、水池宽度和深度与阻塞效应影响程度的关系,获得了阻塞效应的影响规律,并对拖曳水池的阻塞效应修正提出了合理化建议.     

Generalized airy functions with complex variables

In the present paper,we have made a detailed study of the generalized Airy functions,which have found wide applications in the field of wave propagation and hydrodynamicstability.A series of tables and graphs are provided for the above functions with complexvariables.The results are proved satisfactory.