高速圆舭艇加装近水面消波水翼的研究

依据线性兴波阻力理论和兴波干扰原理和装消波水翼航向垢兴波阻力计算方法和降阻效果进行了研究。     

基于VB的圆舭型高速艇阻力计算程序开发

圆舭型高速艇航速高,阻力复杂,故其阻力分析与航速预估已成为圆舭型高速艇设计过程中的重要一步;在此利用Visual Basic 6.0开发了一款用于圆舭型高速艇阻力计算的程序,以期达到快捷计算阻力的目的,且对现有船舶性能计算和预报软件做了补充。     

槽道水翼滑行艇阻力性能试验研究

在道滑行艇的槽馘寂方装上首，尾水民办以及配装上属压浪板，试验结果表明：艇起滑快，能迅速越过阻力峰区，同时对调节和改善纵倾，航态稳定，底部拍击，降低阻力性能等方面有明显的效果。在整个滑行范围内平均比原槽道滑行艇阻力下降１６．０％以上。     

深V型艇与圆舭型艇的阻力和耐波性比较

对高速排水型艇深Ｖ型和贺舭型在相同主尺度情况下进行了对比研究．根据模型阻力试验结果知，深Ｖ型的静水阻力与圆舭型相比，其增加值均小于７％．特别是随着航速增大，两者的阻力差值趋减小．在规则波中迎浪情况下的耐波性试验表明，两种艇型的横摇、纵摇、垂向加速度和失速均有明显的差别．高速排水型艇如果采用深Ｖ型，可望获得良好的耐波性．     

水池消波装置研究

为了解决船模水池中水波的反射对实验结果的影响,以及等水过程降低实验室工作效率这两个问题,设计并测试了一种消波网箱.从波浪理论的角度,对网箱消波原理做了初步探索,为今后的工作提出了建议.     

首消波水翼对高速排水量艇航行性能影响的试验研究

在高速排水量艇(F_n=0.80左右)首部的适当位置安装消波水翼,可以有效地减小兴波阻力。上海交通大学船模试验池在有关单位的协作与支持下,曾对影响消波水翼减阻效果的各种参数进行了大量的模型试验研究。本文简要介绍交大水池的试验研究结果,并提出供实艇使用的有关参数的选择范围。试验结果表明:消波水翼与尾压浪板相配合,可使船模总阻力减少13～16%实艇试验证明,安装消波水翼后可提高航速3节左右,且使其在波浪中的适航性有所改善。     

轮廓波消噪中滤波器的选择

通过实验探讨了在2个不同版本的轮廓波变换消噪方法中,滤波器的选择对于消噪效果的影响,指出在轮廓波消噪方法中最合适的滤波器应当是"pkva"和"9-7"小波,应当避免使用的滤波器是"haar"小波.     

查洁法结合RANS方程的滑行艇阻力计算方法

针对雷诺平均Navier Stokes（RANS）方程结合流体积法（VOF）计算滑行艇阻力耗时较长、现有滑行艇阻力估算公式精度较低且适用范围有限,提出了一种查洁法结合RANS方程的滑行艇阻力计算方法.通过求解艇体平衡方程,迭代求出艇体航态,动态计及升沉和纵倾角对艇体流场和阻力计算的影响.对于艇体航态变化显著时的阻力计算（体积傅氏数F>1.5）,先采用查洁法估算初始纵倾角,再求解RANS方程可大幅提高计算效率.采用该方法计算了现代滑行艇模型4667 1和SM5的阻力、升沉和纵倾角,并与试验结果对比.结果表明：0.26≤F≤6.03,阻力计算值与试验值误差小于7%,升沉和纵倾角计算值与试验值吻合良好,从而验证了所提出的计算方法有效性.     

振荡水柱波能转换器的消反射特性研究

基于势流理论,建立了振荡水柱(OWC)型波能转换器的二维数学模型.采用去奇异的边界积分方程法(DBIEM)模拟了完全非线性波.通过调整OWC腔室内振荡压强的幅值和相位,使OWC工作于消反射状态.研究了波能吸收效率与OWC腔室内振荡压强的幅值、相位的关系.数值计算表明:消反射时,OWC的波能吸收效率比传统形式的OWC高很多.在消反射状态下,OWC腔室内振荡压强和通过透平气体流量的幅值增大且二者存在相位差,这与传统的OWC是不同的.最后提出了不同于传统形式的新型OWC波能转换器的设计思路.     

单体小水线面水翼复合型高速船翼航阻力计算方法

对单体小水线面水翼复合型高速船的阻力计算原理进行了分析,在线性兴波理论的基础上,讨论了ＨＹＳＷＡＳ翼航状态兴波阻力的理论计算问题,同时也给出了该船型粘性阻力、水翼阻力、喷溅阻力以及空气阻力的计算公式,形成了一套较完善的ＨＹＳＷＡＳ翼航状态阻力计算方法。该方法计算结果可靠,可作为初步设计阶段估算阻力和主机功率之用,也为该船型的研究和设计提供重要依据。     

船舶含油污水处理及系统优化研究

根据MARPOL73/78公约,船舶必须安装含油污水处理装置。目前船舶上一般采用舱底水舱和油水分离器用来处理含油污水,处理后含油量小于15 mg/L的污水可以直接排出舷外。针对油水分离器工作负荷过大和维护保养工作过多等问题,本文对船舶含油污水处理系统进行优化,即增加含油污水前期处理。经过前期处理后,含油污水总量大大减少,油水分离器工作负荷降低,船员维护保养工作极大减少,从而保护海洋环境。     

表面波诱导的近底高浓度泥沙水层内波动场的计算

随着水质恶化,底泥悬浮对水质的重要影响受到极大地关注.计算机的迅速发展为数值模拟底泥运动与再悬浮研究提供了可靠手段.利用连续性方程和N-S方程模拟流体质点运动,采用VOF法追踪自由面和水-泥沙水的相界面运动,建立了空气-水-高浓度泥沙水的数值波浪水槽,实现了波浪作用下的流场动力学响应模拟.利用波谱分析手段,分析了流场中表面波和内波耦合波场的波动特性,提出了小幅值线性波动场的计算方法.     

受迫二维广义KdV方程的反周期行波解的变分方法

用变分法研究了受迫二维广义ＫｄＶ方程的反周期行波解的存在性。     

考虑表面波影响时挡水结构的动水压力

根据流体运动的普遍方程建立了水体表面的一般条件,研究了水平简谐地面运动时挡水结构的动水压力,所建议的分析方法能够考虑表面波影响、水体可压缩性、库底材料吸收效应等各种因素作用,具有统一的计算格式和较高的计算效率．通过算例,讨论了库水表面波对动水压力的影响．结果表明,在低频干扰下,表面波的影响甚大,特别是对低水头挡水结构的动水压力影响更为显著．     

一种高频率分辨率、高频率转换速度的周期方波发生器

提出一种新的方波信号发生器方案，该方案全部由数字电路组成，具有很高的频率分辨率与频率转换速度以及良好的噪声性能。     

表面波天线导波表面的结构和性质探讨

本文在概述表面波天线和表面波概念的基础上,着重探讨导波表面的慢波结构及其感抗性质,并简述一具体情形的辐射特性。     

一类低速船舶兴波阻力的数值研究

本文根据下潜源思想改进的Hess-Smith方法和有限水深慢船理论,编制了相应的船体势流和兴波阻力的计算程序.通过对球鼻首进行特殊处理,将该程序运用于一类低速船舶——某散货船母型及两种改型的波阻研究.结果表明本方法可很好地区分仅球鼻首有微小差别的母型及其改型的兴波性能,该类船舶在同一水深下的波阻变化规律与无限水深一致.最后选出一种较优船型进行了进一步研究,探讨了浅水效应.     

圆柱在波浪中入水的数值模拟

为了研究波浪对圆柱入水过程的影响,采用二维CFD(Computational Fluid Dynamic)方法数值模拟了圆柱在规则波中的入水过程.该方法采用自由液面捕捉法和直角切割网格系统分别处理自由液面和物体动边界,结合推板造波和海绵阻尼消波原理而实现数值造消波,并分析波浪参数(波高、周期和圆柱入水时的波浪相位)对圆柱入水动力特性的影响.以在波浪中的起重船上悬吊圆柱入水作为工程应用实例进行数值模拟,研究不同工况下绳索的张力变化和重物的运动特性.