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關(guān)于該項(xiàng)目該項(xiàng)目重點(diǎn)關(guān)注云中 KRISO 集裝箱船 (KCS) 的裸體阻力計(jì)算。KRISO 集裝箱船是一種標(biāo)準(zhǔn)船體形式，經(jīng)常用作海洋工業(yè)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 研究的基準(zhǔn)案例。基本的船體形狀參數(shù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都可以在已發(fā)表的文獻(xiàn)中找到。過程和基準(zhǔn)結(jié)果模擬被設(shè)置為穩(wěn)態(tài)解，固定在縱傾和升沉以復(fù)制實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的條件。半模型網(wǎng)格包含 160 萬個(gè)單元格。

關(guān)鍵詞：高速列車；氣動(dòng)特性；PERA SIM Fluid 0 引 言 列車氣動(dòng)阻力與列車速度二次方成正比，隨著列車運(yùn)行速度的提高，氣動(dòng)阻力在總阻力中的占比增加，當(dāng)列車時(shí)速超過250公里時(shí)，氣動(dòng)阻力占總阻力的75%~80%，同時(shí)氣動(dòng)阻力特性關(guān)系到列車節(jié)能環(huán)保能力，還是選擇合理配置牽引動(dòng)力裝置的基本參數(shù)之一。

阻力測試是使用 MARINTEK 的高速鉆機(jī)拖曳的模型進(jìn)行的，包括阻力、縱傾和下沉測量。在測試設(shè)置中，模型可以自由起伏、橫搖和縱傾，但在所有其他自由度上都是固定的。空氣阻力對吃水線以上投影面積的影響包含在基于船舶投影面積的預(yù)測中。船體和波型的底部和透視圖。轉(zhuǎn)換為總船舶阻力使用形狀因子方法將船體模型（數(shù)字或?qū)嶒?yàn)）轉(zhuǎn)換為全尺寸船舶。

三、水動(dòng)力分析工具水動(dòng)力的分析包括主船體、附體和螺旋槳的優(yōu)化，具體包括針對阻力的船形尺度優(yōu)化、船首形狀參數(shù)的優(yōu)化、船首或船尾側(cè)推形狀的優(yōu)化、推進(jìn)附體的形狀優(yōu)化等。

由圖8(a) 可知，Silverbullet優(yōu)化船型的球鼻艏表面負(fù)壓區(qū)范圍明顯縮小，興波阻力降低，對中高速船來說，可以有效地降低總阻力。由圖8(b) 可知，在相同的優(yōu)化次數(shù)下，Silverbullet算法開啟bound break后的優(yōu)化船型在船首區(qū)域的壓力系數(shù)減小，艏肩處負(fù)壓區(qū)范圍縮小，艉部區(qū)域壓力梯度有所減緩，船體阻力進(jìn)一步降低。圖9所示為自由液面波切圖，圖中W為波高。

(2011)》規(guī)定，確定海上移動(dòng)平臺(tái)拖航所需最小拖帶力的環(huán)境條件為：風(fēng)速等于20 m/s(風(fēng)從船首或30°方向吹來), 船首水流速為0.5 m/s, 有義波高為5 m 的條件下，拖帶力至少應(yīng)能保持被拖物的航向.以此環(huán)境條件為基礎(chǔ)，按照前述所述方法計(jì)算可得到總拖航阻力(TPR).

船首的波峰使首部壓力增加，而船尾的波谷使尾部壓力降低，于是產(chǎn)生首尾流動(dòng)壓力差。這種由興波引起的壓力分布的改變所產(chǎn)生的阻力稱為興波阻力。其次，當(dāng)船體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于水的粘性，在船體周圍形成邊界層，從而使船體運(yùn)動(dòng)過程中受到粘性切應(yīng)力作用，亦即船體表面產(chǎn)生了摩擦力，它在運(yùn)動(dòng)方向的合力便是船體摩擦阻力。另外，在船體曲度驟變處，特別是較豐滿船的尾部，常會(huì)產(chǎn)生漩渦。

2.流阻分析與減阻優(yōu)化通過在 Star-CCM+ 中模擬船體在不同速度下的流場，可以評(píng)估船體的阻力和阻力分布。這有助于設(shè)計(jì)師找到減少阻力的優(yōu)化方案，從而提高船舶的燃油效率和船速性能。3.起泡現(xiàn)象研究Star-CCM+ 可以模擬船舶在高速航行時(shí)的起泡現(xiàn)象，特別是泡沫阻尼對船舶性能的影響。這種現(xiàn)象在高速船和水下船體的設(shè)計(jì)中十分重要，因?yàn)樗梢詼p少阻力、提高船體穩(wěn)定性和減小噪音。

of sonar dome from transition prediction） 弓推進(jìn)器軸支架及附屬物位置優(yōu)化（Optimum positioning of bow thrusters, shaft brackets and appendages） 高速船尾跡擴(kuò)散預(yù)測（Prediction of wake wash from from high speed ships）

目前在高速公路上跑的卡車，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的形狀優(yōu)化主要集中在前部，后部受集裝箱形狀的限制，所做的工作較少。

半潛艏由日本學(xué)者木原和之在上世紀(jì) 80 年代中期提出 [7] ，安裝于船艏底部。模型試驗(yàn)和實(shí)船測試表明，加裝半潛艏可以有效降低運(yùn)動(dòng)響應(yīng)峰值區(qū)域附近的縱搖角和艏加速度，降幅高達(dá)40%。但是半潛艏排水量約占全船的 15%，船舶濕表面積會(huì)增加約 10%。此外，半潛艏會(huì)使船艏變大，增加船舶阻力，這與多體高速船的設(shè)計(jì)目標(biāo)不符，因此高速多體船上很少有這種設(shè)計(jì)。 T 型翼屬于水翼的一種。

理想的船體形式可減少阻力，同時(shí)提高船舶在不同海洋條件下的速度、效率和機(jī)動(dòng)性。 CFD 模擬有助于運(yùn)行海洋結(jié)構(gòu)與流體之間相互作用的多次迭代，以確定作用的水動(dòng)力，直到找到理想的船體形狀優(yōu)化參數(shù)。 用于船型優(yōu)化的船舶模型 與水接觸的船舶或海船的主體是船體。它的作用是覆蓋和保護(hù)船舶的內(nèi)部空間、機(jī)械和部件，但這并不是它的全部作用。

計(jì)算時(shí)采用實(shí)船數(shù)據(jù)，因?yàn)槭褂每s小版模型不能準(zhǔn)確預(yù)測湍流，而湍流對最佳縱傾角度有很大的影響。局部再循環(huán)和水流剝離會(huì)導(dǎo)致模型和實(shí)船的預(yù)測力出現(xiàn)差異，因?yàn)橹溥@些現(xiàn)象的雷諾數(shù)不能在幾何比例中得到保留。與不包括湍流效應(yīng)的潛在數(shù)據(jù)相比，壁面粗糙度（污垢）的阻力增加效應(yīng)也可以納入 CFD 分析中。因此，對于船舶在整個(gè)生命周期內(nèi)的阻力，CFD 可以提供更真實(shí)的數(shù)據(jù)。

自推進(jìn)測試：與開放水域螺旋槳分析不同，這里螺旋槳的效率取決于船的速度。當(dāng)螺旋槳放置在船后時(shí)，螺旋槳的行為會(huì)略有變化（與開放水域螺旋槳測試獲得的結(jié)果相比）。測試時(shí)，模型船內(nèi)部安裝測功機(jī)和電機(jī)，并以固定速度拖入水箱。經(jīng)過一個(gè)點(diǎn)后，拖車就不再有阻力，這個(gè)無阻力中性點(diǎn)有助于計(jì)算螺旋槳效率。

計(jì)算時(shí)采用實(shí)船數(shù)據(jù)，因?yàn)槭褂每s小版模型不能準(zhǔn)確預(yù)測湍流，而湍流對最佳縱傾角度有很大的影響。局部再循環(huán)和水流剝離會(huì)導(dǎo)致模型和實(shí)船的預(yù)測力出現(xiàn)差異，因?yàn)橹溥@些現(xiàn)象的雷諾數(shù)不能在幾何比例中得到保留。與不包括湍流效應(yīng)的潛在數(shù)據(jù)相比，壁面粗糙度（污垢）的阻力增加效應(yīng)也可以納入 CFD 分析中。因此，對于船舶在整個(gè)生命周期內(nèi)的阻力，CFD 可以提供更真實(shí)的數(shù)據(jù)。

車是如此，作為同樣重要的另一種交通工具，船也是如此。你想過船也可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)操控么？西門子的工程師們給出了他們的解答。這份白皮書通過影響造船行業(yè)的重要趨勢、未來船舶推進(jìn)系統(tǒng)、電動(dòng)渡輪設(shè)計(jì)的五個(gè)步驟等方面來進(jìn)行討論，歡迎下載。

“我們創(chuàng)造了一艘船，它可以從任何方向撕裂大海，同時(shí)仍然能夠高速機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)彎，而無需大幅降低速度……” 70 節(jié)時(shí)無敵 40 船體壓力 探索 Invincible 40 電機(jī)下部單元在 55 節(jié)時(shí)的阻力作為垂直放置的函數(shù) 除了 Invincible 40 之外，Morrelli