2DOF numerical investigation of a planing vessel in head sea waves in deep and shallow water conditions

Analysis of a craft with two degrees of freedom (2DOF) consumes time more than simulation of a craft with a fixed trim condition; therefore in most of the previous researches fixed trim condition is taken into account to analyze the flow field around a craft in shallow water and head sea wave conditions. In this paper numerical simulation of Reynolds Average Naiver Stokes (RANS) equations are used to analyze the motion of DTMB 62 model 4667-1 planing vessel in calm water and head sea waves in both deep and shallow water with two degrees of freedom (heave and pitch). For this purpose, a finite volume ANSYS-FLUENT code is used to solve the Navier-Stokes equations for the simulation of the flow field around the vessel. In addition, an explicit VOF scheme and SST k-ω model is used with dynamic mesh scheme to capture the interface of a two-phase flow and to model the turbulence respectively in the 2DOF model.Regarding the results, reducing the wavelength and also the depth of the water can increase the drag force. Also comparing the results of a fixed trim vessel with the results of a free to sink and trim one in calm water shows a difference of approximately 50% in the drag force in shallow water.     

海上无动力船舶漂移轨迹模型及其在“桑吉”油轮漂移模拟中的应用

无动力或破损的船舶在海上自由漂移对海上的各项生产活动是一个巨大的危险。通过对海上漂浮的船舶进行受力分析,考虑船舶的外形特征及漂浮状态,建立了海上船舶漂移轨迹模型,对船舶海面以上与以下侧向投影面积之比(面积比)、风拖曳系数、流拖曳系数等参数均进行了敏感性分析,并针对2018年1月6日爆燃的"桑吉"油轮漂移轨迹开展了模拟应用。结果表明该模型针对不同类型海上船舶的漂移轨迹有一定合理的模拟能力,船舶面积比是准确模拟漂移轨迹的一个重要参数,同时,该模型对风拖曳系数、流拖曳系数较为敏感。针对"桑吉"油轮的模拟,科氏力的作用不可忽视,考虑科氏力作用后漂移轨迹的模拟效果得到了很好的改善。     

同水平完全疏干法在张马屯铁矿脉管式径流中的应用效果

张马屯铁矿为一夕卡岩型磁铁矿床,水文地质条件极其复杂,单一的防治水方法难以达到采矿生产的要求。在长期探索矿山防治水的基础上,采用同水平疏干法对张马屯铁矿地下水脉管式径流进行试验,取得了完全疏干的效果,为深井大水矿山探索出一条综合治理的途径。     

大型斜拉桥索塔变形监测方案的拟订

文章详细讨论了斜拉桥花瓶式塔柱变形监测方案的拟订过程。依据塔柱所能承受的允许荷载正演塔柱允许变形 ;以必要观测精度不掩盖变形点位移为准则 (即满足m≤ (1/ 10 ～ 1/ 2 0 )×Δ ,Δ为变形点的允许位移 )确定塔柱变形监测的必要精度 ;对必要观测精度进一步细化 ,按精度匹配原则量化各项影响误差 ,以此为基础拟订观测方案包括仪器选型 ,方案设计等。该方案充分考虑了被监测对象的结构力学特征 ,具有相当的参考价值。     

深潜器大开口球形耐压操纵舱结构模型的力学性能

结合模型试验和数值计算对大潜深、带大开口的球形耐压结构静态力学性能进行了研究。研究中考虑到材料非线性、非弹性的因素,通过对材料拉伸试验曲线的分析,得到了材料应力-应变的近似表达式;并且利用超声测厚仪对结构模型的几何缺陷进行了测量。同时基于参数化设计语言建立了有随机几何缺陷的有限元模型,并利用接触单元考虑了大开口观察窗与耐压结构的联系。试验验证表明论文提出的利用有限元软件分析大潜深、大开口耐压壳体力学性能的计算方法和计算策略是准确可靠的,所获得的结果可供设计使用。     

用DGPS双天线系统校验定位辅助设备的方法探讨

随着GPS技术的快速发展,使用DGPS定位的精度越来越高,这就为物探船上定位辅助设备的精确校准与校验提供了可能.通过对发现六号物探船定位辅助设备的校准与校验,初步形成了一套比较可行的作业方法.此文结合校验方法及其可行有效性分析,详细阐述了校验方法,并试图对校验误差来源进行探讨,以期提高对定位辅助设备校准与校验的精确度.     

防城港天气雷达塔楼雷击防护等级及防护设计

通过对防城港新一代天气雷达塔楼的年预计雷击次数和可接受的最大年平均雷击次数的分析,得出相应的防雷参数。在设计中加强了塔楼直击雷防护,防雷击电磁脉冲,屏蔽保护以及等电位连接等防雷防护措施,从而达到了强雷区的防雷防护效果。     

基于AutoLISP的数字地形图塔基断面自动提取程序设计

随着电力事业的发展,架空送电线路电力勘测塔基断面显得十分重要,同时也是结构专业塔基基础设计的参考依据.文中分析目前电力勘测塔基断面获取的方法和DXF文件的编码格式,利用实测的大比例尺数字塔基地形图,基于AutoLISP编程实现数字塔基、地形图塔基断面自动提取存储的方法.提取的塔基断面数据与实测数据对比,证明方法具有可靠性、准确性、自动化程度高等特点,满足设计要求,弥补传统塔基断面数据获取的不足,提高数据处理效率.     

Effect of anti-slosh baffles on free liquid oscillations in partially filled horizontal circular tanks

An exact two dimensional hydrodynamic analysis based on the linear potential theory is introduced to study the free liquid sloshing characteristics of transverse oscillation modes in a non-deformable horizontal circular cylindrical baffled container which is filled to an arbitrary depth with an inviscid incompressible liquid. Three common baffle configurations are considered: a pair of internal rigid horizontal side baffles of arbitrary extension installed at the free liquid surface, and a surface-piercing or a bottom-mounted vertical rigid baffle of arbitrary extension positioned along the tank vertical axis of symmetry. The problem solution is obtained by the method of successive conformal coordinate transformations, leading to standard truncated matrix eigenvalue problems on simple (rectangular) regions which are then solved numerically for the resonance eigen-frequencies. The effects of liquid fill level, baffle arrangement and length upon the three lowest antisymmetric and symmetric sloshing frequencies and the associated hydrodynamic pressure mode shapes are examined. Also, convergence of the adopted approach with respect to the fill condition, and baffle type/extension is discussed. Limiting cases are considered and the validity of results is established in comparison with the data in the existing literature.     

MM5和ETA相似理论近地层方案对农田下垫面通量模拟比较研究

近地层湍流通量计算对于中尺度数值模式有重要意义,湍流通量的参数化是当前大气边界层研究的重要课题之一.选择青藏高原东缘大理观象台边界层通量观测系统,离线测试了WRF区域模式中的两种常用的近地层参数化方案(MM5相似理论非迭代方案A和ETA相似理论迭代方案B),并将参数化方案计算结果与边界层铁塔涡动相关法的观测值进行对比分析.在大理观象台观测场不同植被随季节交替的状况下,根据边界层铁塔4层高度风速拟合,发现近地层空气动力学粗糙度随季节变化特征明显.将拟合的空气动力学粗糙度输入模式参数化方案进行通量计算.结果表明:稳定度是影响近地层参数化方案精度的重要因素,在不稳定条件下方案B低估了动量通量,方案A优于方案B,而在稳定条件下方案A低估了动量通量,方案B优于方案A,两种方案总体来看误差不大.对于大理边界层通量观测场农田植被交替的环境条件,不同季节下垫面植被类型的差异,以及植被的稀疏对近地层参数化方案湍流通量计算结果的精度有显着影响.方案B考虑了空气动力学粗糙度z₀和热量粗糙度z_0h的差异,不稳定条件下感热通量计算结果在裸土或稀少植被条件下明显优于方案A.针对方案B不稳定条件下感热通量计算结果在裸土下垫面仍出现高估的现象,使用了Zeng等1998年提出的用辐射地表温度订正裸土下垫面感热能量方法后,计算结果也有明显改善.