MSC Cradle的案例
案例分享 | 利用MSC Cradle分散多相流的功能進行氣液二相流的仿真
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仿真目的
船舶用的污水處理裝置要求超小型和高效化。
作為裝置內部高性能的一環，如下圖所示，散氣管的曝氣量的均衡很重要。
本研究中，利用MSC Cradle，通過對分散多相流仿真功能進行氣液二相流仿真，對曝氣量進行考察和驗證，并進行散氣管形狀的優化設計。
標準參數
構造圖
大晃船舶污水處理裝置 SBH系列
仿真算例
圖1是在一定的流入條件下，從曝氣管出來的噴出空氣量分布的仿真結果。感覺上離空氣源近的地方空氣吹出的量會多一些，而一旦當空氣充滿后，出現了與想象相反的現象。如下圖2所示，散氣管內的流速分布受到空氣噴出孔徑和配置的影響，改變了噴出后空氣擴展分布。因為仿真結果與實驗結構基本吻合，在此基礎上利用仿真進行散氣管形狀的優化設計。
圖1
圖2
小結
利用MSC Cradle可以不用進行實際的曝氣池實驗，而通過仿真來設計船用污水處理裝置內的散氣管。根據仿真結果的指導設計并制作了設備，設計出的設備能夠均勻的曝氣，再一次證明了MSC Cradle可以作為開發設計階段的重要工具。
展開 案例分享 | 利用MSC Cradle進行船尾壓力變動的預測
本研究中，進行了模型船的氣穴實驗[1]以及利用MSC Cradle對同條件下的仿真[2]，預測了非定常氣穴的發生狀態，并對其船尾壓力變動的精度進行了考察。
氣穴形態的比較
壓力變動分析
壓力變動振幅的仿真與實驗的比較
小結
利用MSC Cradle，高精度地仿真了考慮船體影響的非定常螺旋槳氣穴現象以及預測了由此導致的船尾壓力變動。在設計階段，這樣的高精度預測為船體和螺旋槳形狀優化提供了有效手段。 （此文由MSC Cradle技術部提供）
案例分享 | 利用螺旋槳MSC Cradle和無限葉片數螺旋槳理論進行方向舵干涉時的性能仿真研究
Conference book of the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers. 21st issue: p555-558
無限葉片數螺旋槳理論
螺旋槳/ 方向舵干涉仿真
仿真結果與實測結果的比較
小結
MSC Cradle里配置了無限葉片數螺旋槳理論功能后，使得螺旋槳和方向舵干涉狀態的計算成本大幅降低，而且仿真結果與實驗結果高度一致。MSC Cradle還可以考慮船體的干涉，是推進性能預測的工具。
案例分享 | 利用MSC Cradle進行船尾壓力變動的預測
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船尾壓力變動的預測
船體尾流的非穩定性導致的非定常螺旋槳氣穴現象是引起船體振動，噪聲以
及腐蝕的原因。
因此在設計階段的預測就顯得非常重要。
本研究中，進行了
模型船的氣穴實驗[1]以及利用MSC Cradle對同條件下的仿真[2]，預測了非定常氣
穴的發生狀態，并對其船尾壓力變動的精度進行了考察。
氣穴形態的比較
壓力變動分析
壓力變動振幅的仿真與實驗的比較
小結
利用
MSC Cradle，高精度地仿真了考慮船體影響的非定常螺旋槳氣穴現象以及預測了由此導致的船尾壓力變動。在設計階段，這樣的高精度預測為船體和螺旋槳形狀優化提供了有效手段。
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案例分享 | 利用MSC Cradle實施自航條件仿真并與實驗結果的比較
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仿真目的
螺旋槳的自航實驗，在船舶推進性能的領域占有重要的位置。
本研究中，利用MSC Cradle，將螺旋槳的實際模型旋轉并進行自航實驗的模擬仿真，其結果與實驗結果做了驗證。
對象船型與[ 拖曳條件] 的鈍頭船相同，本研究中采用不考慮自由表面的Double Model 的假設。
仿真內容和螺旋槳周圍的網格
仿真結果
自航參數
壓力分布
尾流分布
小結
· 利用MSC Cradle，實施了實際螺旋槳旋轉時的自航實驗仿真。
· 與實驗結果比較，船后部的螺旋槳性能，自航狀態下的船體阻力的預測精度良好。
· 基于無限翼數螺旋槳理論的簡易螺旋槳模型，計算負荷低，可以用來進行自航仿真。
展開 案例分享 | 利用MSC Cradle確認在渦輪上安置“集流罩”有提高水輪功率系數的效果
仿真結果
仿真結果與實驗結果的比較
小結
利用
MSC Cradle的移動網格功能進行“有集流罩水輪”和“無集流罩水輪”的仿真，通過仿真結果的可視化，驗證了集流罩擴壓器導致流速和壓力變化的效果。從仿真結果推算出衡量功率產生效率的功率系數。其中“有集流罩水輪”的功率系數是“無集流罩水輪”的2倍以上。
實驗結果也驗證了基本一致趨勢，說明CFD仿真是評估“集流罩水輪”性能的有效工具。
（此文由MSC Cradle技術部提供
）
案例分享 | 利用MSC Cradle進行包含翼端渦流區域的螺旋槳氣穴的預測
（此
文由MSC Cradle技術部提供
）
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案例分享 | 利用MSC Cradle確認在渦輪上安置“集流罩”有提高水輪功率系數的效果
（此
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案例分享 | 利用MSC Cradle進行包含翼端渦流區域的螺旋槳氣穴的預測
[1] Fujiyama, K. et al, smp'11 Workshop on Cavitation and Propeller Performance, 2011
氣穴發生范圍的預測
自適應網格生成
翼端渦流區域的表現
小結
通過利用MSC Cradle
進行了船用螺旋槳周圍的氣穴發生以及由此引起的推力變化的高精度預測。
另外，利用自適應網格劃分
功能，再現了翼端渦流氣穴的局部現象。
（此
文由MSC Cradle技術部提供
）
案例分享 | 利用MSC Cradle對船用柴油發動機水套冷卻性能進行仿真和驗證
通過比較，對于關注區域，DE-18 的
冷卻能力明顯高于其他型號
小結
MSC Cradle在進行船用柴油發動機水套的冷卻性能設計中發揮了很大的作用。由于是大型制品，實物實驗非常困難，利用仿真模擬可以免去或者僅1次的物理樣機制作，大大地壓縮了設計周期和實驗成本。（此文由MSC Cradle技術部提供）
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通過比較，對于關注區域，DE-18 的
冷卻能力明顯高于其他型號
小結
MSC Cradle在進行船用柴油發動機水套的冷卻性能設計中發揮了很大的作用。由于是大型制品，實物實驗非常困難，利用仿真模擬可以免去或者僅1次的物理樣機制作，大大地壓縮了設計周期和實驗成本。
案例分享 | 利用MSC Cradle對進行運木船的風阻計算，考察甲板上的舾裝裝備的影響
（此文由MSC Cradle技術部提供）
相關培訓信息
培訓時間地點
2019年6月17日成都
成都市人民南路二段18號
紅照壁川信大廈14層1-2-2座
2019年6月19日北京
北京市朝陽區望京西路甲50號卷石天地大廈
A座1403室MSC培訓室
2019年6月21日上海
上海市長寧區延安西路726號
華敏·翰尊國際12樓E&L MSC培訓室
詳情鏈接
Cradle建筑與環境專題流體仿真分析培訓
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展開 案例分享 | 利用MSC Cradle進行考慮邊界層轉捩現象的船用螺旋槳性能預測
., ERCOFTAC Special Interest Group on Laminar to Turbulent Transition and Retransition, 1990
螺旋槳翼面流動
螺旋槳敞水性能仿真結果
小結
利用MSC Cradle中考慮邊界層湍流轉捩的湍流模型，實現了對船用螺旋槳敞水性能的高精度預測。在高效螺旋槳的設計開發階段，準確地預測/探討其性能成為可能。
案例分享 | 利用MSC Cradle對船用柴油發動機水套冷卻性能進行仿真和驗證
通過比較，對于關注區域，DE-18 的
冷卻能力明顯高于其他型號
小結
MSC Cradle在進行船用柴油發動機水套的冷卻性能設計中發揮了很大的作用。由于是大型制品，實物實驗非常困難，利用仿真模擬可以免去或者僅1次的物理樣機制作，大大地壓縮了設計周期和實驗成本。
案例分享 | 利用MSC Cradle 實施鈍頭船的阻力仿真以及節能附加裝置效果的仿真驗證
利用MSC Cradle 的重合網格功能，實現了考慮節能附加裝置影響的仿真，對節能裝置的形狀，配置的參數進行參數研究。
在此基礎上可以進行螺旋槳實際工作時的仿真，或者利用基于螺旋槳無限翼數理論的簡易螺旋槳進行自航狀態的仿真。
