船舶流體力學的案例
船舶計算流體力學 (CFD) - 船舶設計與優化的頂尖仿真工具（免費領文檔）
下載我們有關船舶 CFD 仿真的專題報告。
船舶行業習慣于依賴船池比例模型進行船舶性能預測。盡管這種方法仍然有用，但仿真的興起，尤其是計算流體力學 (CFD) 的興起，也帶來了以數字化方式研究船舶行為的機會。這就開創了在真實的運行條件下以全尺寸預測船舶性能的方式。在本項專題報告中，我們將展示挪威船級社 (DNV-GL) 和美國船級社 (ABS) 這樣的行業領軍企業的工程師和船舶設計師如何使用 Simcenter 軟件進行船舶 CFD。
案例研究涉及的主題包括：
流體動力學仿真
空氣動力學分析
推進系統
數值船池
自動設計探索
流體動力學仿真為船池試驗提供了備選方案
在過去的一百多年里，人們一直使用船池來確定流體動力學性能。然而，制作船池模型并進行試驗，不僅成本高昂，而且格外耗時。這就意味著，船池試驗通常在設計周期后期執行。這些試驗用于驗證和調整已經確定的設計，而不是為早期設計選項出謀劃策。
CFD 仿真為船池試驗提供了新型備選方案。工程師們可以使用數值船池的虛擬模型，以數字化方式測試船舶性能。流體動力學仿真的設置和運行快速，因此能夠更早在設計流程中部署。這樣就可以提供工程數據，用于將設計推向不同的、更好的方向，開辟船舶設計創新之路。
專題報告包含多個案例研究，展示 CFD 仿真在各種場合的應用，包括船體的流體動力學優化以及螺旋槳裝置的建模，包括預測空化現象。這些研究顯示了快速進行設計評估的優勢所在，以及船舶可用的多種多物理場模型。
了解如何進行船舶設計優化
要想在船舶能效和創新的競賽中保持領先，工程師需要能夠快速地預測出設計更改對船舶實際性能所造成的影響。設計探索軟件依據用戶定義的要求對各種變型進行快速、自動化的評估，將 CFD 仿真推向新一層級。
展開 論流體力學在船舶操縱中的應用
記得學校里上流體力學第一節課的第一部分，老師拿兩張白紙，以差不多10cm的間距，平行拿在手中，然后往兩張紙中間吹氣，結果兩張紙就相互貼攏。解釋：兩張紙中間的氣流速度快，兩張紙中間的壓強比外側壓強小，從而產生由兩側向內的壓力。這就是流體力學的基本原理：流體（氣流和水流）速度越快的部位，壓強越小。相信大多數人都知道自來水龍頭放水（水龍頭出水不能太大）沖乒乓球的結果：乒乓球始終平衡在水柱的正下方；以上述原理解釋就是：當乒乓球向任何一側偏出時，另一側（水柱中心方向）的水流相對更大、更急，偏出側水流則小而緩；水柱中心方向壓強就小，就會產生推乒乓球向水柱中心側的壓力，推動乒乓球向水柱中心移動，使得乒乓球始終平衡在水柱的正下方。
還記得船舶錨鏈倉污水排放系統的結構嗎？在我印象中絕大多數船舶是通過消防水來提供排放動力的。如下圖所示：啟動消防泵后，再打開進、出水口控制閥，在單向截止閥的消防水一側由于水流急，形成了一定的真空，產生了一定的吸力，吸開單向截止閥，進一步吸出錨鏈污水，跟隨消防水一起排出舷外。消防水壓力越大，產生的吸力就越大。這套系統的運行方式，很好的印證了上述原理：流體（氣流和水流）速度越快的部位，壓強越小。
有個有趣的現象：航行中，前、后八字方向來風，駕駛臺除兩翼門打開外，其他門、窗都保持關閉狀態，你會發現上風舷的門口在出風，而下風舷的門口則在進風。以上述原理解釋就是上風舷風速大，壓強小，下風舷氣流則較亂，產生了渦漩，壓強大，從而使得氣流從下風舷門進入駕駛臺內部。
“高速行進中的船舶，迎風偏轉。”
相信很多人都非常熟悉這句話，這句話是指：海上正常航行的船舶，流的影響不是很大的情況下，將舵放在正舵位置，艏向會自己偏轉到風的來向，即艏向去找風向。
展開 船舶快速性、水動力學分析Shipflow?
Shipflow是一款性能優越的船舶流體力學分析專用軟件（數字化船模水池），適于民船和軍船的各種水動力特性研究，能夠分析波浪模式、空間流線和波浪增阻、航行下沉和縱傾、粘性阻力、興波阻力、誘導阻力、升力以及螺旋漿效率等船體特性參數。
產品概述
Shipflow最初由瑞典的SSPA 公司和 Chalmers 科技大學在80年代聯合研制并推出，是針對船體和潛水器流體動力學數值模擬的專用軟件。經過20多年的發展，在全世界擁有眾多的客戶群，為船舶流體力學研究提供了可靠、便利的工具。 Shipflow 相當于數字化的船模水池，適于進行民船和軍船的各種水動力特性研究。 Shipflow 模擬可以給出波浪模式、壓力分布、速度矢量、空間流線和波浪增阻、航行下沉和縱傾、粘性阻力、興波阻力、誘導阻力、升力以及螺旋漿效率等船體特性參數。通過結合具體船型進行船舶流場特性預報，比較不同線型方案的性能優劣，提高船舶設計質量，縮短設計周期降低設計成本，發揮設計人員的創造性，加速產品更新換代。
展開 船舶快速性、水動力學分析Shipflow介紹
Shipflow是一款性能優越的船舶流體力學分析專用軟件（數字化船模水池），適于民船和軍船的各種水動力特性研究，能夠分析波浪模式、空間流線和波浪增阻、航行下沉和縱傾、粘性阻力、興波阻力、誘導阻力、升力以及螺旋漿效率等船體特性參數。
產品概述
Shipflow最初由瑞典的SSPA 公司和 Chalmers 科技大學在80年代聯合研制并推出，是針對船體和潛水器流體動力學數值模擬的專用軟件。經過20多年的發展，在全世界擁有眾多的客戶群，為船舶流體力學研究提供了可靠、便利的工具。 Shipflow 相當于數字化的船模水池，適于進行民船和軍船的各種水動力特性研究。 Shipflow 模擬可以給出波浪模式、壓力分布、速度矢量、空間流線和波浪增阻、航行下沉和縱傾、粘性阻力、興波阻力、誘導阻力、升力以及螺旋漿效率等船體特性參數。通過結合具體船型進行船舶流場特性預報，比較不同線型方案的性能優劣，提高船舶設計質量，縮短設計周期降低設計成本，發揮設計人員的創造性，加速產品更新換代。
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【shipflow】shipflow介紹、功能概述、案例
SHIPFLOW是一款性能優越的船舶流體力學分析專用軟件.其最初由瑞典的
SSPA公司和Chalmers科技大學在80年代聯合研制并推出,是針對船體和潛
水器流體動力學數值模擬的專用軟件。
文章來源：北京樹優信息技術有限公司
流體力學的時空演繹 附流體力學張兆順下載
05
宏觀尺度的連續流體力學
如果說統計物理是一座連接宏觀和微觀的橋梁，那么對于流體力學來說，橋梁的一頭是離散的微觀粒子，另一頭便是基于連續介質假定的經典流體力學。而努森數（Kn）則是這座橋梁的銘牌，它定義為分子平均自由程和宏觀物理尺度的比值，代表了流體的連續程度。
從努森數的定義可知，努森數越大，意味著物理尺度和分子平均自由程越接近，分子的離散效應越強，分子之間復雜的作用力越重要；反之，當努森數很小時，意味著物理尺度遠遠大于分子自由程，分子內部的相互作用開始被忽略，而宏觀流體的密度、速度、溫度和壓力等參量開始被關注，于是便成就了我們在書本里學到的經典流體力學。
經典流體力學刻畫的是人類生活和生產的時空尺度，其中最典型的代表便是描述流體運動的N-S方程。從歐拉的無粘運動方程開始，經過納維關于粘性的思考和柯西的張量思維，斯托克斯在1845年完成了N-S方程的推導，通過運動方程直接描述宏觀層面的流體運動。隨后，N-S方程歷經百年的發展和迭代，通過計算流體力學（CFD）的方式融入到了各行各業的工程應用中。
展開 關于流體的力學知識 附流體力學-王洪偉下載
它給出的速度正好等于物體從高度h 自由落下所獲得的速度，這個結果是在理想流體的假定下求出的，實際上由于內摩擦的作用，流速應比√2gh 小1-2%。小孔流量為
下載地址：流體力學-王洪偉
流體力學微課--第1講--流體力學簡介
這是流體力學視頻的第1講。
主要講流體和流體力學的特點。
關于計算流體力學，你知道多少？ 附計算流體力學從實踐中學習下載
流體力學，是研究流體（液體和氣體）的力學運動規律及其應用的學科。主要研究在各種力的作用下，流體本身的狀態，以及流體和固體壁面、流體和流體間、流體與其他運動形態之間的相互作用的力學分支。流體力學是力學的一個重要分支，它主要研究流體本身的靜止狀態和運動狀態，以及流體和固體界壁間有相對運動時的相互作用和流動的規律。在生活、環保、科學技術及工程中具有重要的應用價值。
計算流體力學的發展
計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics）簡寫為CFD，是20世紀60年代起伴隨計算科學與工程（Computational Science and Engineering, 簡稱CSE）迅速崛起的一門學科分支，經過半個世紀的迅猛發展，這門學科已經是相當的成熟了，一個重要的標志就是近幾十年來，各種CFD通用軟件的陸續出現，成為商品化軟件，服務于傳統的流體力學和流體工程領域，如航空、航天、船舶、水利等。隨著CFD通用軟件的性能日益完善，應用的范圍也不斷的擴大，在化工、冶金、建筑、環境等相關領域中也被廣泛應用。
現代流體力學研究方法包括理論分析，數值計算和實驗研究三個方面。
展開 一文帶你了解計算流體力學CFD及其應用領域 附計算流體力學基礎任玉新下載
計算流體力學的發展
計算流體動力學 (Computational Fluid Dynamics) 簡寫為CFD，經過半個世紀的迅猛發展，這門學科已經是相當的成熟了，一個重要的標志就是近幾十年來，各種CFD通用軟件的陸續出現，成為商品化軟件，服務于傳統的流體力學和流體工程領域，如航空、航天、船舶、水利等。隨著CFD通用軟件的性能日益完善，應用的范圍也不斷的擴大，在化工、冶金、建筑、環境等相關領域中也被廣泛應用。
現代流體力學研究方法包括理論分析，數值計算和實驗研究三個方面。這些方法針對不同的角度進行研究，相互補充。理論分析研究能夠表述參數影響形式，為數值計算和實驗研究提供了有效的指導；試驗是認識客觀現實的有效手段，驗證理論分析和數值計算的正確性；計算流體力學通過提供模擬真實流動的經濟手段補充理論及試驗的空缺。
更重要的是，計算流體力學提供了廉價的模擬、設計和優化的工具，以及提供了分析三維復雜流動的工具。在復雜的情況下，測量往往是很困難的，甚至是不可能的，而計算流體力學則能方便的提供全部流場范圍的詳細信息。與試驗相比，計算流體力學具有對于參數沒有什么限制，費用少，流場無干擾的特點。出于計算流體力學如此的優點，我們選擇它來進行模擬計算。簡單來說，計算流體力學所扮演的角色是：通過直觀地顯示計算結果，對流動結構進行仔細的研究。
計算流體力學在數值研究大體上沿兩個方向發展，一個是在簡單的幾何外形下，通過數值方法來發現一些基本的物理規律和現象，或者發展更好的計算方法；另一個則為解決工程實際需要，直接通過數值模擬進行預測，為工程設計提供依據。理論的預測出自于數學模型的結果，而不是出自于一個實際的物理模型的結果。
展開 一路“標”升！無錫超算神工坊團隊將全力保障NaViiX軟件開發優化與云端推廣
人勤春來早，實干啟新程
神工坊以奮進姿態、強勁信心
鉚足干勁，奮力沖跑
市場開拓步履不停
中標喜訊傳來
近日，國家超級計算無錫中心神工坊團隊中標中國船舶科學研究中心“面向國產超算平臺的NaViiX軟件大規模并行開發”項目。
船舶流體力學CFD軟件 NaViiX
NaViiX 是中國船舶科學研究中心聯合下屬中船奧藍托公司研發的具有完全自主知識產權的計算流體力學軟件，已初步實現主流商用CFD軟件船舶水動力學應用功能的基本覆蓋，基本滿足船舶水動力學常用需求。目前已經部署在國家超算互聯網平臺上，實現了國產軟件與國產硬件完全獨立自主的協同發展。
通過本項目的研發，神工坊將依托自主研發的高性能多域多物理場數值模擬框架，開展面向國產超算平臺的NaViiX軟件大規模并行開發，實現NaViiX軟件并行規模超10萬核，網格規模達到10億量級， 完成NaViiX并行求解器整體向國產超算平臺的移植。
“神工坊”高性能多域多物理場數值模擬框架
此外，憑借仿真云應用開發技術和平臺優勢，神工坊將運用云端圖像應用集成框架，完成NaViiX軟件GUI定制開發及跨平臺部署，支持Win7、Win10、Linux以及國產操作系統 ，幫助NaViiX軟件面向全行業進行在線推廣 。
近年來，神工坊始終秉持“仿真驅動創新，計算引領未來”的核心理念，通過與國內科研院所、頂尖高校及行業重點企業的緊密合作，在聯合科技攻關、科技創新資源的整合等方面取得了豐碩的成果，為推動工業仿真軟件國產化替代提供有力支撐。
仿真軟件并行架構升級
通過高性能改造，神工坊能夠讓您的軟件快速擁有大規模并行的能力，適配超級計算機發揮出極限性能。
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生物固體力學，流體力學相關應用
醫學三維圖像(Mimics)及生物力學(ANSYS)建模仿真技術
正規國家事業單位下屬培訓中心主辦
由南方醫科大學（第一軍醫大學）副教授張美超老師主講
一、時間地點:
2020年11月26日— 2020年11月29日 遠程在線直播課程
2020年11月26日— 2020年11月29日 北京.機房上機實踐
培訓內容（通過網上直播平臺進行實時授課）
一：有限元法概述及分析（生物力學基礎）有限元建模基礎知識培訓
二：mimics軟件(上機操作案例分析)：醫學有限元模型的特點及建模方法
三：ANSYS有限元分析操作 ANSYS軟件界面及功能模塊介紹
四：醫學臨床中的有限元（生物力學具體案例分析）
輔助課程
1）其它相關軟件介紹 Geomagic，Freeform， hypermesh等
2）結合臨床的課題分析與設計思路
3）自由問答
4）建立QQ群長期學習平臺
五、生物力學具體案例分析
1、頸椎前路蝶型鋼板力學分析
2、人工椎間盤置換術后力學分析
3、樞椎前后方不同角度載荷時應力分析
4、股骨-脛骨復合體在人體體重沖擊下的運動力學響應研究
5、帶鎖髓內針、DHS鋼板及近端鎖定鋼板生物力學性能比較
6、人體胸廓急救按壓力學仿真
7、微種植支抗改善露齦笑的有限元分析研究
8、下頜骨體部缺損鈦板重建有限元分析研究
六、聯系方式：
聯系人: 李連杰老師：13311241619
QQ：1503177939
醫學有限元學習群群號： 858387385（加群備注：李連杰老師邀請）
另有《生物流體力學建模仿真技術培訓班》
2020年12月10日— 2020年12月13日
生物流體力學培訓班QQ群號：946428130（加群備注：李連杰老師邀請）
展開 流體工程師狂喜：用代理模型做流體力學計算
但結構流體不分家，不能厚此薄彼。
再分享個案例，用代理模型快速做流場計算。
案例背景是飛機的重要結構——機翼，飛機能否離地，是否省油，好不好控制，都要看機翼。
機翼的升力、阻力、升阻比等指標一直是CFD模擬中的常客。機翼的形狀確定后，這些指標還會受到攻角、雷諾數的影響。
所以CFD仿真工程師常做一件事：對同一個機翼，重復地“變攻角——畫網格——計算——變雷諾數——畫網格——計算——變攻角...”
其中心酸，聞者流淚。
下面這個表格就是用CFD計算得到的結果，足足有700多行。
其中Alfa是攻角，Re是雷諾數，均為輸入值。Cl是升力系數，Cd是阻力系數，Cm是俯仰力矩系數，均為輸出值。
我們要做的，是基于這些數據得到一個代理模型。之后遇到新的攻角和雷諾數組合，就可以擺脫CFD，直接用代理模型計算了。
創建代理模型第一步，打開數據建模軟件DTEmpower。沒安裝的可到天洑軟件官網下載，安裝就自帶免費試用。
軟件啟動后，新建項目，導入數據表格。
然后創建流程，選擇專業模式。之后在畫布依次拖入數據讀取、空值處理、變量設定、數據清理AIOD以及數據分割節點。
數據清理的作用是給每組數據的風險值打個分，并剔除風險高的異常數據，防止影響建模精度。
數據分割節點的作用是把數據分成兩部分，分別用來做模型訓練和模型精度測試，默認按照3:1的比例分割。
數據處理之后，拖入模型訓練算法。因為不知道哪種算法合適，所以干脆拖入多個，同時訓練，訓練之后選個精度高的。
最后連線，表示數據傳遞。完整的工程界面長這樣↓，很漂亮。
注意，數據分割到模型對比這一條線，傳遞的數據應該是測試集，test data，而不是訓練集。
展開 關于計算流體力學，你知道多少？ 附計算流體動力學分析下載
計算流體力學的發展
計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics）簡寫為CFD，是20世紀60年代起伴隨計算科學與工程（Computational Science and Engineering, 簡稱CSE）迅速崛起的一門學科分支，經過半個世紀的迅猛發展，這門學科已經是相當的成熟了，一個重要的標志就是近幾十年來，各種CFD通用軟件的陸續出現，成為商品化軟件，服務于傳統的流體力學和流體工程領域，如航空、航天、船舶、水利等。隨著CFD通用軟件的性能日益完善，應用的范圍也不斷的擴大，在化工、冶金、建筑、環境等相關領域中也被廣泛應用。
現代流體力學研究方法包括理論分析，數值計算和實驗研究三個方面。這些方法針對不同的角度進行研究，相互補充。理論分析研究能夠表述參數影響形式，為數值計算和實驗研究提供了有效的指導；試驗是認識客觀現實的有效手段，驗證理論分析和數值計算的正確性；計算流體力學通過提供模擬真實流動的經濟手段補充理論及試驗的空缺。
更重要的是，計算流體力學提供了廉價的模擬、設計和優化的工具，以及提供了分析三維復雜流動的工具。在復雜的情況下，測量往往是很困難的，甚至是不可能的，而計算流體力學則能方便的提供全部流場范圍的詳細信息。與試驗相比，計算流體力學具有對于參數沒有什么限制，費用少，流場無干擾的特點。出于計算流體力學如此的優點，我們選擇它來進行模擬計算。簡單來說，計算流體力學所扮演的角色是：通過直觀地顯示計算結果，對流動結構進行仔細的研究。
計算流體力學在數值研究大體上沿兩個方向發展，一個是在簡單的幾何外形下，通過數值方法來發現一些基本的物理規律和現象，或者發展更好的計算方法；另一個則為解決工程實際需要，直接通過數值模擬進行預測，為工程設計提供依據。
展開 如何通過仿真工具推動船舶設計流程（免費領文檔）
在提交投標之前樹立對船舶成本估算和性能預測的信心
了解通過智能設計優化如何能夠實現指定要求并提升投標信心。本白皮書包含一個案例研究，該案例通過指定一系列要求并探索適合這些條件的設計，展示如何針對運營費用 (OPEX) 和資本支出 (CAPEX) 優化船舶。自動設計流程分析了數百個設計，并為每個設計都提供了船舶成本估算和性能數據。通過分析結果的趨勢和模式，可以看出不同參數對船舶性能的影響。
本白皮書涵蓋船舶設計軟件的使用，對于以下人員尤為適用：
造船廠和咨詢公司的船舶設計師和設計團隊。使用船舶設計軟件的團隊的經理和預算負責人也會對這種新方法所帶來的效率感興趣。
了解有關作者及其在船舶計算流體力學 (CFD) 仿真軟件方面的背景的更多信息
德揚·拉多薩夫列維奇 (Dejan Radosavljevic) 是 Siemens Digital Software Industries 仿真和測試業務部門的船舶仿真專家。他在英國勞氏船級社工作長達 20 多年，在此期間他在技術調查部和流體動力學小組中擔任過各種職務。
在他整個職業生涯中，德揚一直倡導使用船舶計算流體力學 (CFD)，特別是在船舶性能優化方面。在西門子公司任職期間，他曾與世界各地的船舶客戶打交道，幫助他們將仿真應用到船舶設計和性能過程中。
以下為文檔部分截取
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