二阶风速谱中和频项的贡献

风本身的脉动,能与海洋工程低频系统共振．鉴于风载荷的非线性,载荷谱将与二阶风速谱有关．本文指出,由于风速谱与波浪谱不同,它的能量峰值位于极低频率处,因此二阶风速谱中和频项的贡献不能忽略,为此本文首先导出了保留和频项情况下的二阶风速谱表达式,并将和频项与差频项在数值上作了比较．文中对一阶风速谱也作了归纳．     

复杂地形港池振荡的三维计算模型

采用满足Ｌａｐｌａｃｅ方程,线性自由表面条件,外海海底边界条件以及无穷远处散射条件的格林函数作为基本解,建立了可处理复杂地形港池振荡的三维边界积分方程。利用该模型计算了变水深矩形港池的振荡问题,其数值解与现有模型试验结果的符合程度是令人满意的,从而验证了计算模型的正确性。     

深海中浮式直立圆柱体水动力系数研究

提出了水动力系数计算中代表深海情况的水深条件。采用特征函数展开及边界匹配的方法求解流场各子区域速度势的展开系数,得到了深海中浮式直立圆柱体的水动力系数,并对所需的截断项数进行了讨论。用提出的处理方法能有效地计算深海中浮式直立圆柱体的水动力系数。     

锚泊浮船坞的水动力性能

提出了一种浮船坞锚泊系统响应分析的数值计算模型,运动方程在时域内求解．三维混合积分方程法用于计算浮船坞在频域内的水动力系数和波浪扰动力,并消除了不规则频率的影响．假想作用力法用于模拟锚泊线的作用,考虑了锚泊线的弹性和流力作用．计算和实验证明,在锚链中设置块重能减小浮船坞的最大运动幅值及锚链张力峰值．由于波频运动的影响,交叉锚泊系统其锚链所受的张力幅值比开式锚泊系统大,从而使得交叉锚泊系统锚链的疲劳寿命比开式系统短．     

垂直轴水轮机水动力性能的数值模拟研究

即使在均匀水流驱动下,垂直轴水轮机的旋转角速度也不是恒定不变的,而是波动的。为了模拟水轮机的自启动性能,采用二维CFD方法计算水轮机所受到的转矩。通过求解水轮机的运动方程,得到水轮机的旋转角速度及负载吸收的功率。计算得到的能量利用率系数与实验值吻合良好,证明了此方法的可行性。分析了负载阻尼系数对水轮机能量利用率系数的影响,发现存在一个使水轮机获得最大输出功率的最佳负载阻尼系数。