利用面元法计算舰船在水底引起的压力分布

舰船水压场的研究是设计新型水压水雷、研制水压扫雷具以及舰船自身防护的依据,具有重要的军事意义.基于船舶水动力学势流理论.建立了计算有限水深舰船水压场的数学模型.采用Hess-Smith方法将面源分布于船体表面,对舰船在有限水深引起的水底压力变化进行了数值计算,并与已有的实验结果进行了比较.进一步分析了舰船水压场的分布特...     

舰船水压场畸变的数值模拟

用有限基本解法对舰船下方附加翼板后的水压场进行了数值模拟。分光体船、附加单翼板和附加双翼板三种情况,在不同的水深下分别进行计算,获得了相应的纵向通过特性曲线,并与实验结果进行了比较。在不同的翼板位置、攻角和离船底距离下对水压场进行计算,以优化得到最佳水压场畸变效果。     

翼板型水压扫雷具水压场的数值模拟

采用有限基本解法,对单板、双板、三板及四板翼板型水压扫雷具的水压场进行了数值计算,给出了海底的压力系数的分布,并与实验结果作了比较。     

亚临界航速时双船水压场数值计算与实验研究

基于RANS方程,采用VOF方法,选用SST湍流模式,对两艘不同排水量Wigley船同向航行时的水压场进行了数值计算,并开展了双船水压场的实验研究,计算结果与实验结果吻合良好。研究表明:双船在浅水中航行时,由于两船及其引起的兴波相互作用,双船水压场负压峰值和负压延时等特征与两船相对位置密切相关,与单船水压场特征有明显区别。     

细长船对中深水底引起的动水压力系数计算

文献对水压场的基本方程进行分析,得出了水压场的“浅水理论”。本文用它对中深水细长船水压场某些方面进行分析,即用它对中深水细长船水压场进行计算(船的正下方除外)和对不同水底深度的动水压力系数进行换算。两者所得结果在亚临界流动范围内均较为满意。     

侧壁式气垫船水压场数值计算

建立了侧壁式气垫船水压场计算的物理和数学模型,并提出了相应的求解方法．在侧壁高度与水深之比较小时,进行了数值求解,并将计算结果与实验作了比较,两者符合较好．     

固体火箭发动机声涡耦合数值仿真

研究固体火箭发动机工作中发生的声涡耦合导致的不稳定燃烧,以及燃烧室空腔变化对压力振荡的影响。对VKI缩比发动机流场采用大涡模拟(LES)方法进行数值模拟,确定数值方法可行。采用有限元和大涡模拟结合的方法,对某固体火箭发动机声涡耦合进行仿真分析,对声场分别采用理论方法和有限元数值方法对声模态和声学特性计算,确定有限元方法精度可靠及大涡模拟方法对流场旋涡流动不稳定捕捉准确,计算结果和试验中压力振荡结果相符。表明研究的该固体火箭发动机发生了声涡耦合引起的纵向1阶声不稳定,且获得了自由容积对压力振荡频率及幅值的影响规律。     

基于Kelvin源格林函数的船舶水压场的预报软件实现及其应用

应用船舶水动力学理论,建立了有限水深薄船引起水底压力变化的数学模型,编制了船舶水压场预报软件。该软件可根据给定的水深、航速和船型参数,快速计算并直观地显示出水压场曲线。将典型船舶水底压力场的计算结果和实验结果进行了对比,结果发现二者具有较好的一致性,表明该软件具有良好的预报能力。该软件可用于水压引信负压延时组合设计,对于水压引信的设计和船舶自身防护也具有一定的应用价值。     

基于功率谱的舰船水压信号检测方法研究

为了有效地从风浪背景下检测舰船水压场信号,鉴于舰船水压场信号与海浪水压信号在频谱上的差异,采用求卓越频率下的功率谱的方法对信号进行检测,取窗宽20s,每次计算21个采样点,分别求取海浪水压场的仿真信号及不同波浪级别下海上某目标的水压场实测数据的功率谱进行信号检测,验证了方法的有效性。     

油—水—砂三相水力旋流器流场数值模拟研究

采用计算流体力学软件FLUENT 6.3对水力旋流器内的流体流场、流动结构和颗粒运动过程进行了数值模拟研究,分析了三维速度分布、压力分布、流体流动结构以及颗粒运动轨迹等内部流场特性.模拟结果表明:内旋流压力较低,外旋流压力较高,其中在轴心空气柱区域压力最低,进口部位与管壁的压力几乎处在同一等值线上;对速度场模拟后发现,...     

炸药爆炸过程中电磁辐射数值模拟研究

为了给出炸药爆炸过程中产生电磁辐射的理论分析方法和特性,针对炸药爆炸过程中产生的电磁辐射进行数值模拟研究.采用热平衡电离模型描述爆炸过程中的电离气体,结合爆炸问题的数值模拟方法,得到爆炸场中的电导率分布,进而得到磁扩散率.基于非理想磁流体动力学方程组,计算在特定磁扩散率下的导电气体运动引起的电磁辐射,实现对炸药爆炸产生...     

吸气式导弹尾部喷流对底部阻力影响数值研究

通过数值模拟方法研究了吸气式导弹尾部喷流对底部阻力的影响.采用内通道截断方法进行热喷状态下流场数值计算,获得了热喷状态下底部干扰流场结构和底部阻力系数,同时研究了燃气属性对热喷效应的影响.最后与冷通气状态流场计算结果进行比较,进一步分析了热喷效应的影响机理.计算结果表明,热喷效应和燃气属性都会对导弹底部阻力产生极大影响.     

侧壁式气垫船水压场试验研究

在拖曳水池中对侧壁式气垫船的水压场进行了系统测量,得到不同水深、不同航速和不同横向位置水底扰动压力系数的纵向通过特性曲线,分析总结了侧壁式气垫船水压场规律.     

水力旋流器湍流场数值模拟

应用CFD软件FLUENT对水力旋流器进行三维数值模拟，并对网格生成技术、湍流模型、离散方法及边界条件等问题进行了探讨。数值模拟所获得的轴截面上的压力场和速度分布规律与前人的研究结果基本吻合，验证了数值模拟的可行性。为进一步研究水力旋流器的结构优化和分离性能预测提供参考。     

舰船偏离航道中心运动时水压场的计算方法

本文给出了舰船以亚临界航速偏离航道中心运动时水压场的计算方法。在船体细长、水深较浅的情况下,通过渐近匹配展开法可以得到舰船运动在矩形航道中的扰动速度势控制方程。用纵向分布源涡代替舰船的存在,为满足边界条件需要使用映像原理。从文献知道,源强正比于舰船横截面面积的变化率,涡强需从一个积分方程求取。通过数值计算得到源涡强度分布后,即可求出航道中舰船的扰动压力分布。     

考虑了舰船吃水深度的舰船水压场的计算方法

一、引言舰船水压场的计算是为设计水雷水压引信、设计水压扫雷具以及研究舰船对水压水雷的防护提供物理场的依据。有关运动舰船水压场的计算,除经验公式以外,还有一些近似的理论公式。这些近似的理论公式都是把运动舰船对水质点的扰动看成为是集中在水面上舰船首尾线处的一组线源汇引起的扰动,而实际上,这种扰动是由整个船体湿表面所引起的,因此,用这种方法计算出的水压场值必然偏低,特别是在浅水区,例如水深为2～3倍舰船吃水深度时,按此法计算就会带来过大的误差。     

超临界航速船舶水压场

在浅水条件下,采用船舶水动力学理论,导出了一个包含色散效应的船舶水压场控制方程.通过求解,得到了考虑色散效应的船舶水压场计算公式,计算结果反映了实际船舶水压场的变化规律.     

全附体潜艇模型回转运动流场数值模拟

为研究潜艇的回转运动,在RANS方程中引入旋转坐标系科氏力和艇体惯性离心力,并采用分块结构化网格技术,对全附体潜艇模型回转运动的流场进行了CFD数值模拟。首先,推导了旋转坐标系下流场计算的控制方程,给出了科氏力和艇体惯性离心力的表达式,并将其引入到动量方程中;然后,采用RNGk-ε湍流模型以及用户自定义函数方法设置了计算边界条件,数值模拟了全附体潜艇模型(DRAPA SUBOFF)的操舵定常回转运动流场;最后,分析了所计算流场的速度、压力和涡的分布及形态,分析表明计算结果符合其规律性。     

基于STAR-CCM+的全附体潜艇尾流场数值分析

为充分了解潜艇周围的粘性流场特征,基于STAR-CCM+仿真软件对SUBOFF全附体模型的尾流场进行了数值模拟。通过将数值模拟结果与试验结果进行比较,系统分析了棱柱层网格的划分与湍流模型的选取对计算结果的影响。结果表明:SSTk-ω模型较适合应用在潜艇模型尾流场计算中,并且棱柱层的总厚度不能小于15mm,第一层计算网格节点到表面的无因次距离y+应在25到170之间。在此基础上,应用滑移网格技术对潜艇尾流场进行数值模拟,通过加密网格和减小时间步长使得轴向伴流分数与整体定常计算值吻合较好。     

海浪水压场正态性及参数模型

在对不同海域、不同海况和不同水深下测的大量海浪水压场数据分析的基础上,采用Epps-Pulley检验方法对海浪水压场信号的正态性进行了检验,进而利用Box-Jenkins方法对海浪水压场信号服从何种线性模型进行了辨识。结果表明,在100 s时间内,海浪水压场信号服从或近似服从正态分布,并可利用AR模型对其进行描述。