水动力计算

摘要： 连接器是多浮箱拼接浮体的重要承载构件,其强度直接影响多浮箱拼接浮体的安全性。本文通过数值仿真软件对多浮箱运动及受力状况进行模拟,并进行水动力计算,分析在四级海况下连接器的载荷特性,并分析刚度对纵向连接器载荷的影响规律。

摘要： 当前,全国范围内正大力开展安全生态水系、流域生态环境治理,河道流域的水质提升显得尤为重要。流域水质提升问题应有机统筹各领域间的关系,结合智慧水务和数值模拟技术,以实现河道流域的长效综合治理。本文以十堰市神定河为研究区域,采用MIKE 11水动力模型对河道水文和管网水动力进行计算,通过比对模拟值和实际调查统计值,经参数率定后得到较为准确的反映神定河流域河道水质、溢流天数、达标率和清污混流比的水环境模型,模拟结果用于描述降雨径流与各种污染物进入污水干管、河渠系统及污水处理厂的动态过程,同时也为流域河流水质提升方案和重点工程的规划设计和建设管理提供科技支撑。

摘要： 随着运输船舶的大型化,船舶操纵性越来越受到重视,而槽道侧推器发出的推力既可为船舶转向提供侧向力又可在动力定位系统中保持船舶稳定,提高了船舶的操纵性和稳定性。加之无轴推进技术的发展,将无轴推进器应用于槽道侧推,使用CFD软件对无轴侧推进行数值模拟,得到了一套适用于槽道侧推水动力计算的CFD方法,并将计算结果与试验数据对比,验证了其方法的可靠性。对船身推力产生原因和各部分推力大小进行研究,船身推力主要是因为螺旋桨抽吸作用在槽道进出口附近形成压力差而产生和螺旋桨推力同方向的轴向力。通过系列半径槽道进出口圆弧水动力计算,得到了进口不分离最小圆弧半径。

摘要： 针对国际船级社协会波浪载荷会议制定的船舶重心处运动和加速度公式能否适用于集装箱船强度评估的问题,分析对比15艘集装箱船实船水动力数值计算结果和波浪载荷会议的公式计算结果,认为波浪载荷会议制定的船舶重心处运动和加速度公式大部分都不能直接用于集装箱船强度评估,对这些公式进行修正,得到适用于集装箱船强度评估的重心处运动和加速度新公式。

摘要： 针对大功率泵喷推进器的矢量控制需要,本文提出了一种新型导流板式矢量控制机构,并对其操纵性能和控制特性开展了研究。基于泵喷推进器和导流板的3D模型,使用STAR CCM+计算出了不同工况下矢量控制机构的水动力性能,获得了控制机构的受力曲线,由此总结出了矢量控制机构的矢量操纵策略。按照1:4的缩比尺寸,研制开发了导流板矢量控制机构及配套的液压驱动控制系统,验证了泵喷推进器矢量控制机构的控制精度可以满足实际需要。

摘要： 耐波性是船舶设计过程中最关注的性能之一,直接影响船舶在风浪作用下的稳定性和舒适性。为了对某大型设计船舶进行耐波性响应分析,利用AQWA软件建立计算模型,通过静水力计算以及横摇RAO幅值曲线对比,验证模型的正确性;在此基础上对模型进行频域分析,计算了5个波浪方向下6个运动自由度的有义值。结果表明,此设计船运动响应幅值均在合理范围内,满足设计要求。

摘要： 为挖掘现有燃煤机组锅炉的深度调峰能力,将华能陕西秦岭发电有限公司7号超临界660 MW机组锅炉各类集箱和大量水冷壁管分别等效为压力节点和流量回路,建立基于流动网络系统法的非线性数学模型.根据守恒定律和传热关联式,通过迭代直接求解得到660 MW(BMCR)负荷时该锅炉的水动力特性,并将计算结果与实炉数据进行比较,验证了模型的可靠性.在实炉试验研究的基础上,计算得到132 MW (20％BMCR)深度调峰干态运行负荷时锅炉水冷壁压力沿流动方向的变化、回路流量分配、炉膛出口汽温分布、管壁金属温度沿炉高方向的变化趋势.实炉试验和计算结果表明,采用内螺纹螺旋管圈布置的超临界660 MW机组锅炉水动力突破了30％BMCR最低启动负荷的限制,实现了20％BMCR深度调峰负荷时的水动力运行安全,且流动稳定特性良好.

摘要： 耐波性是船舶设计过程中最关注的性能之一,直接影响船舶在风浪作用下的稳定性和舒适性.为了对某大型设计船舶进行耐波性响应分析,利用AQWA软件建立计算模型,通过静水力计算以及横摇RAO幅值曲线对比,验证模型的正确性;在此基础上对模型进行频域分析,计算了5个波浪方向下6个运动自由度的有义值.结果表明,此设计船运动响应幅值均在合理范围内,满足设计要求.

摘要： 汽水系统水动力设计是通过计算水动力特性及流动阻力,以确保蒸汽转化炉安全运行.以某项目蒸汽转化炉汽水系统设计为例,介绍了汽水蒸发系统的结构和流程,阐述了急速蒸发器和烟气冷却器水动力计算的过程,以及循环故障及其可靠性校核.

摘要： 自然中许多鱼类利用运动复杂的胸鳍进行操纵,可很好地实现悬浮、前进和倒退.国内外对仿生水下机器人的研究工作多集中于尾鳍方面,而对于胸鳍推进机理的研究还较少,因此探讨利用胸鳍实现仿生水下机器人灵活操纵的方法具有理论意义和实际应用价值.本文基于自主开发的结构化网格和大涡模拟的计算流体力学代码进行仿胸鳍水动力计算,并探讨其推进机理.结果表明,胸鳍除产生推力用于尾鳍的辅助推进外,还伴有可观的升力出现,这对于水下机器人操纵性的提高是有益的.

摘要： 基于三维势流理论,应用HydroSTAR软件对LNG-FSRU进行水动力计算分析.介绍了波浪载荷短期预报的理论基础及HydroSTAR软件的计算流程,并将水动力分析结果和规范计算结果进行对比.对于海工产品,采用数值方法进行波浪载荷预报比规范公式计算值更加合理,可靠.

摘要： 本文对有限水深格林函数及其计算方法进行了简要介绍，给出了一种色散方程的实根和虚根的快速迭代算法。随后介绍了B样条面元法在有限水深浮体的水动力计算中的应用，对该方法对计算效率的改进进行了说明和计算验证，并介绍了对称性在该方法中的应用及对计算效率的改进.

摘要： 鉴于传统锅炉水动力计算方法的局限性，提出了一种改进的便于计算机编程求解的余热锅炉水动 力计算通用算法。考虑到水平蒸发管汽液两相流流动的复杂性，以流型图为依据的水平蒸发管水动力计 算更科学合理，并通过编程实现给出了工程应用实例。工程实际应用表明：流型图可以用于余热锅炉水 平蒸发管水动力特性的精确计算，改进后的水动力计算算法的具有优良的通用性和可操作性。

摘要： 随着数值和计算机技术的飞速发展,计算流体力学已经发展成为流体力学的主要研究手段,作为船舶优化设计和航行性能分析的基本工具,在船舶水动力学分析中得到广泛应用.本文针对船舶螺旋桨流动模拟,描述使用的网格模式、数值方法,探讨水动力计算结果对网格尺度、几何精细度表达、边界层网格形式的依赖性和敏感性,同时在数值模拟的基础上分析螺旋桨叶片边界层、梢涡、尾涡的流动特征,以及螺旋桨流动与水动力的联系.

摘要： 船舶在波浪中航行时,船体所受到的阻力和船舶所需的动力相对于静水中的情况会有所增加.本文基于三维频域势流理论采用移动脉动源格林函数法对有航速船舶进行水动力计算,并根据频域水动力系数的定义获得了有航速船舶在一个遭遇周期内的辐射能量,进而采用辐射能量法的思想计算航行船舶波阻增加.对不同航速下WigleyⅢ以及两艘有不同艏部形状50500DWT油船的运动及阻力增加进行了计算,并将结果与试验进行了比较.验证了本文方法的在频域耐波性计算中的准确性,为波浪中船舶阻力增加的预报提供了快速有效的计算手段.

摘要： 本文沿着船舶耐波性切片理论预报方法的发展轨迹，讨论了目前广泛使用的计算船舶横剖面附加质量的面源方法及其改进后的完全积分方法，指出了这些方法的存在问题和业界的一些做法，给出了一个算例。

摘要： 本文利用1999年洪季和2001年枯季的实测资料,通过ECOMSED数学模型对珠江网河广州区域进行数值模拟计算,采用贴体自适应网格技术,计算结果表明,水位、流速、流量计算值与观测值吻合良好,ECOMSED模型可用于过江工程的水动力分析.

摘要： 高速细长体理论(又称二维半理论)是求解高速双体船水动力及其运动的快速且又比较准确的方法.对于高速细长体假设下的流场,可以采用二维时域格林函数的方法进行求解.为了解决在计算近水面处非直壁船型时可能出现的数值发散的问题,本文采用匹配边界的方法求解基于高速细长体假设的高速双体船型的定解条件,尝试利用两次积分法求解匹配边界内域自由面速度势,并对匹配边界的设置问题进行了研究.对Series64系列双体船型在规则波下的运动响应进行计算,计算结果与模型试验结果吻合度高.验证了本文的方法在双体船垂向运动计算上的可靠性.

摘要： 高速细长体理论(又称二维半理论)是求解高速双体船水动力及其运动的快速且又比较准确的方法.对于高速细长体假设下的流场,可以采用二维时域格林函数的方法进行求解.为了解决在计算近水面处非直壁船型时可能出现的数值发散的问题,本文采用匹配边界的方法求解基于高速细长体假设的高速双体船型的定解条件,尝试利用两次积分法求解匹配边界内域自由面速度势,并对匹配边界的设置问题进行了研究.对Series64系列双体船型在规则波下的运动响应进行计算,计算结果与模型试验结果吻合度高.验证了本文的方法在双体船垂向运动计算上的可靠性.

摘要： 本发明公开了一种基于时空步长自适应技术的明渠调水工程水动力实时计算方法，包括S1、基于圣维南方程组，构建水动力仿真模型；S2、基于构建的水动力仿真模型，设置渠道内外边界条件，S3、基于构建的水动力仿真模型，设定不同的时间步长，计算获取与时间步长适应的空间步长，并确定空间步长随时间步长的变化规律；S4、基于构建的水动力仿真模型，设定不同的时间步长，计算获取与不同时间步长对应的计算运行时间，并确定计算运行时间随时间步长和空间步长的变化规律。优点是：本方法能够在时空步长自适应关系的基础上，可得到计算时间步长与计算效率之间的关系，有效提高明渠调水工程水动力实时计算的效率。

摘要： 本申请公开了一种水动力参数校准方法、水动力载荷计算方法和系统，提高了水动力载荷的计算准确性。该水动力参数校准方法包括：获取基础数据，包括带抗冰锥基础的结构尺寸及其所在的海况条件；基于该基础数据，使用Morison方程结合Maccamy‑Fuchs绕射理论，计算出带抗冰锥基础的波浪激励力曲线；基于该基础数据，使用势流理论求解器，计算出带抗冰锥基础的波浪激励力曲线；根据两波浪激励力曲线之间的吻合度，去调整Morison方程结合Maccamy‑Fuchs绕射理论这一计算方法下标定的参考直径R0和各个初始质量系数CM0，直至该吻合度超于预设值，从而得到标定准确的参考直径R0和各个初始质量系数CM0。

摘要： 本发明公开了一种基于计算水动力学的灌区配水计划动态预演修正方法，包括构建基本地理空间矢量数据图层；对构建的基本地理空间矢量数据图层进行网格剖分；构建用于渠系调控模拟计算的双向扩展的渠系数据结构；根据灌溉渠系中的汊点位置、水工建筑物位置，将渠系划分为单渠段的集合；收集灌溉渠系配水计划，对地理信息进行面矢量的空间建模；采用基于标量耗散有限体积法的一维水动力学模型构建电子渠系；利用电子渠系分别对灌溉渠系整体和独立渠段的运行过程进行动态预演修正；采用基于条件触发的模型预测控制算法对动态预演修正结果进行调控优化。本发明更全面的考虑了渠系运行过程中的水流运动物理规律，具有低成本、高解释性的特点。

摘要： 本发明涉及一种混合动力总成，其包括：内燃机(4)；具有输入轴(8)和输出轴(20)的变速器(2)；连接到输出轴(20)的副变速器(11)；连接到输入轴(8)的第一行星齿轮系(10)；连接到第一行星齿轮系(10)的第二行星齿轮系(12)；连接到第一行星齿轮系(10)的第一电机(14)；连接到第二行星齿轮系(12)的第二电机(16)；与第一行星齿轮系(10)和输出轴(20)连接的至少一个齿轮对(60，72)；以及与第二行星齿轮系(12)和输出轴(20)连接的至少一个齿轮对(66，78)，其中内燃机(4)经由输入轴(8)与第一行星齿轮系(10)连接。副变速器(11)包括具有第三太阳齿轮(112)和第三行星齿轮架(114)的第三行星齿轮系(110)，以及第四离合器装置(130)设置成将第三太阳齿轮(112)与第三行星齿轮架(114)连接和断开连接。本发明还涉及一种控制这样的混合动力总成(3)以便实现在不发生扭矩中断的情况下换挡到高范围挡位的方法。

摘要： 一种基于灾损曲线和水动力模型的居民建筑损失计算方法，属于市政工程技术领域。首先依据家庭收支数据划分城市居民收入阶层，评估不同收入阶层家庭室内财产的种类和数量，采用合成曲线法建立相应的建筑灾损曲线，包括室内财产损失曲线、房屋结构曲线；其次依据城市排水管网、地形高程、河湖水系等数据，构建一维管网模型、地表产汇流模型、二维地表漫流模型并耦合得到城市内涝模型，并进行率定及验证；最后基于城市内涝模型采用灾损曲线计算研究区不同设计降雨情景下的居民建筑损失，从而得到研究区损失分布情况。本发明能够突破传统灾损曲线构建方法的局限性，利用灾损曲线与水动力模型结合的方法评估损失，该方法有助于提高损失计算效率和精度。

摘要： 一种基于一维水动力模型的河道槽蓄量计算方法，它包括以下步骤：步骤一：搭建一维水动力水质模型，计算得到目标河道的断面水位数据；步骤二：基于目标河道的断面地形数据与水位计算数据，计算目标河道过水断面面积；步骤三：将目标河道的断面水位数据、过水断面面积、地形数据输入槽蓄量模型，由槽蓄量模型获得槽蓄量。本发明针对在现有槽蓄量计算过程中，由于断面水位监测数据或测量数据的缺失，导致无法对目标河段进行建模计算的技术问题，而提供的一种基于一维水动力模型的河道槽蓄量计算通用计算方法。

摘要： 本发明公开一种基于一维水动力模型的湖泊水量平衡计算方法，其特征在于：包括下列步骤：步骤一、获取湖泊水位、面积和库容数据，建立水位‑面积‑库容曲线；步骤二、建立一维水动力模型，根据模型计算模拟库容变量值；步骤三、根据每日模拟库容变量值与步骤一种实测库容变量值之间的差值，计算每日水量补偿值；步骤四、将水量补偿值补入一维水动力模型中，进行迭代补偿计算；步骤五、当一次迭代运算模拟库容变量值与实测库容变量值拟合度达到设定值，停止迭代计算。该计算方法误差小，精度高。

摘要： 本发明提供一种大坝‑库水动力流固耦合简化高效计算方法及应用，通过SBFEM或FEM离散库水并计算得动水压力附件质量阵；根据附加质量阵的物理意义与特点，通过化简动水压力附加质量阵，在保证具有良好精度的前提下，大幅降低计算消耗时间、提高计算效率，可实现地震条件下大坝与库水动力流固耦合简化高效计算分析，既保证了数值计算结果具有较高精度，又大幅度的减少耦合计算耗时，为大坝与库水动力流固耦合分析及抗震安全评价提供了一种准确且高效的方法，为大坝流固耦合分析方法在实际工程或大规模大坝动力精细分析中的应用提供了技术支持。

摘要： 本发明公开了一种锅炉炉膛数值模拟协同水动力集成计算方法，通过炉膛数值模拟与水动力协同集成计算方法，通过炉膛燃烧数值模拟计算，可以准确得到炉内燃烧状况和热负荷分布情况。数值模拟计算可以为水动力计算提供可靠的计算依据，确保水动力输入热流密度等数据的准确性。通过水动力计算可以为数值模拟的炉膛壁面提供计算边界条件。水动力计算结果输出的水冷壁壁温分布可以作为数值模拟计算的壁面边界条件，进一步提高炉膛燃烧数值模拟的准确性。计算结果能够指导锅炉进一步运行调整和设计改造，提出切合实际的改进措施，确保锅炉在深度调峰负荷和掺烧复杂燃料时安全运行。

摘要： 本发明涉及螺旋桨水动力性能仿真相关技术领域，公开了一种基于流量相等原则的导管螺旋桨水动力计算方法及其应用。其使用体积力模型代替桨叶的作用，在进速的处理上引入质量流量修正系数λ，并基于实体导管螺旋桨质量流量与导管搭配体积力模型的质量流量相等的原则求得λ，进而通过质量流量修正系数λ对进速系数进行校正，从而修正使用体积力代替实体螺旋桨后导管内偏低的螺旋桨推力、导管推力和质量流量。通过此改进体积力方法，可以在显著提高航行器操纵运动仿真效率的基础上充分考虑导管‑螺旋桨之间耦合水动力作用，得到更精确的螺旋桨推力、导管推力和航行体的航行阻力仿真值。