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王超
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- 所属机构:哈尔滨工程大学船舶工程学院
- 所在地区:黑龙江省 哈尔滨市
- 研究方向:交通运输工程
- 发文基金:国家自然科学基金
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- 为了模拟冰桨相互作用下的冰桨碰撞情况,本文构建了一种冰桨干扰模型。通过利用重叠网格技术结合DFBI运动模型,计算无约束状态下冰桨的相互干扰情况,分析了水下冰在螺旋桨抽吸作用下的受力大小,并得出了冰块的运动轨迹。在计算过程中,通过控制桨的转速和冰的相对位置来达到多工况下的求解。根据结果分析得出:由于螺旋桨的抽吸作用,冰块在各个方向上的受力改变量峰值均出现在桨盘面处;同时冰在相同前进速度下,进速系数越大,冰桨发生碰撞的概率越高。本文结论可为冰区螺旋桨设计及校核提供一定参考。
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- 设计开发了一种螺旋桨-冰切削状态下的空气试验平台,该平台可以实现对螺旋桨-冰切削、碰撞等接触工况下推力扭矩的测量,避免了敞水动力仪在量程上的局限性。实验表明,试验平台在测量实验中具有设备安装简便、测数稳定性好和量程适用性高等特点,能够满足实验教学和科研的需要,完善了螺旋桨性能预报的实验教学系统。
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- 基于样本船的兴波阻力智能预报方法被引量：3
- 2022年
- 为了实现设计空间中船体兴波阻力的快速预报,对样本船型生成、兴波阻力预报和近似模型构建展开研究,建立基于样本船的兴波阻力智能预报方法。首先描述曲面变形技术的理论方法,将改进平移法和自由变形技术两种方法应用于船体变形;其次给出兴波理论和数值计算方法,验证本文兴波阻力计算程序的可靠性;并描述基于连续局部枚举的试验样本点设计方法和基于BP神经网络的近似模型;最后以KCS船型特征参数设计为实例,通过近似模型训练和参数分析,验证该近似模型的计算精度。研究结果表明:根据60组测试样本的结果验证,相关系数为0.9998,均方误差为3.14E-04,运行时间为2 ms,本文智能预报方法的预测精度高且速度快。
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- 基于改进德尔菲法的舰船总体方案群决策方法被引量：12
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- 根据舰船总体方案决策的特点,引入基于优化模型的改进德尔菲法.将群决策与个体决策方案排序关系转化为布尔矩阵,通过群决策与个体决策的布尔矩阵元素差值来反映决策结果的群体一致性,建立了基于排序一致性的优化模型.通过全息粒子群算法在修正区间内对专家初始打分矩阵进行调整,寻找满足群体一致性的可行解.构造专家意见的可信度函数,对修正后的专家评价值进行整体可信度分析,使决策达成群体一致性的同时兼顾决策可信度.应用实例对比分析表明,该方法在舰船多方案优选时具有较好的最优方案稳定性及决策可信性.
- 郭海鹏黄胜王超
- 舵球几何参数对螺旋桨水动力性能的影响被引量：13
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- 为研究舵球几何参数对螺旋桨水动力性能的影响,用面元法计算了螺旋桨-舵-舵球系统的推进性能。采用双曲面元以消除面元间隙,对舵球网格进行加密,螺旋桨弦向和展向采用余弦划分方式。用迭代计算考虑螺旋桨与舵及舵球之间的相互干扰,螺旋桨与舵之间的诱导速度在面元处进行周向平均,将非定常问题转化为定常问题。首先用该程序计算了桨舵系统水动力性能,计算结果与试验值吻合良好。然后对舵球几何参数进行了变尺度计算,结果表明,舵球直径与螺旋桨直径存在最佳匹配值,使得螺旋桨效率最大;舵球长度存在临界值,当舵球长度小于临界值时螺旋桨节能效果增加显著。
- 何苗王超郭春雨黄胜
- 关键词：舵球水动力性能
- 基于滑移网格与RNG k-ε湍流模型的桨舵干扰性能研究被引量：25
- 2011年
- 结合RNG k-ε湍流模型,运用滑移网格技术对粘性流场中桨舵相互干扰引起的三维非定常湍流进行了计算,得到了随进速系数的变化,桨舵之间相互干扰性能的变化规律;同时获得了桨舵干扰性能随桨舵之间的距离的改变而相应的变化规律。文中给出了桨舵干扰水动力性能的计算结果,并与试验测量值作了比较。从对计算结果的分析可知,利用滑移网格技术及RNG k-ε湍流模型,可以较好地模拟桨舵干扰的水动力性能问题。同时文中分析了桨舵表面压强分布规律以及舵的存在对螺旋桨尾流场的影响。
- 王超黄胜常欣郭春雨
- 关键词：螺旋桨水动力性能湍流模型粘性流场
- 不同湍流模型在螺旋桨水动力性能计算中的应用与比较被引量：61
- 2009年
- 为了研究不同湍流模型在螺旋桨水动力性能预报中的适用性,运用计算流体力学软件对粘性流场中螺旋桨的敞水性能进行了计算研究.分别采用标准模型k-ε、RNGk-ε模型和雷诺应力方程模型(RSM)模拟了敞水螺旋桨在不同进速系数下的推力系数、转矩系数等.由3种湍流模型的预报结果与试验值的对比得出:标准模型对螺旋桨水动力性能的数值预报存在明显的缺陷;RNGk-ε模型相对于标准k-ε模型有所改进,但这种改进仍然没有抛弃基于涡粘性假设的基础,对预报精度的改进是有限的;而RSM模型完全抛弃了涡粘性假设,完全求解雷诺应力的微分输运方程,并且考虑了壁面对雷诺应力分布的影响,因此具有较其他2种模型更强的模拟能力.
- 黄胜王超王诗洋
- 关键词：螺旋桨水动力性能湍流模型粘性流场
- 冰球冲击试验的近场动力学方法数值模拟被引量：8
- 2020年
- 为了研究近场动力学方法在模拟冰体高应变率破坏行为的可靠性,基于近场动力学理论通过自编程实现对冰球高速冲击力学行为的数值模拟,将计算结果和试验结果进行对比。结果发现:近场动力学方法能准确模拟冰球冲击过程下高应变率破坏的完整过程,对球体表面裂纹扩散以及冰球整体裂解的细节模拟十分到位,且在20~60 m/s速度范围内对冲击载荷预报的幅值最大误差18.2%,均值最大误差18.4%;同时,发现在20~60 ms/中低速冲击过程中,冰球破坏以半球切面为界限,靠近冲击面的下半球体呈粉碎性破坏,上半球体呈碎片状破坏,当冲击速度大于60 m/s后,继续增大速度会使上半球体破坏程度剧烈增大;当冲击速度大于100 m/s,上下半球都呈粉碎状破坏。
- 熊伟鹏王超傅江妍汪春辉曹成杰
- 关键词：载荷
