朱仁传 作品数:180 被引量:656 H指数:15 供职机构: 上海交通大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 交通运输工程 理学 天文地球 水利工程 更多>>
基于时域格林函数高阶面元法的非定常兴波模拟 2023年 针对船舶由零航速逐渐加速到恒定航速这一过程中的非定常兴波问题,该文采用高阶面元法离散船舶表面,并分布时域格林函数,构建了离散形式的时域边界积分方程,开发了基于三维势流理论的非定常兴波阻力计算求解程序。以Wigley船的加速运动过程为例,该文对时间步长与网格密度等参数进行了收敛性分析。将兴波阻力变化时历、稳定阶段兴波阻力系数和自由面波高的数值计算结果与试验值进行对比,发现结果吻合良好,表明时域格林函数法能有效求解船舶非定常兴波。 田浩枫 朱仁传 唐恺关键词:高阶面元法 势流理论 时域模拟 深水FPSO时域耦合动力分析 被引量:6 2012年 采用基于三维频域Green函数及傅里叶变换的间接时域法计算了浮体的水动力特性,并采用非线性有限元法对系缆进行了模拟。通过完全时域耦合分析方法求解系泊浮体的时域控制方程,得到了系泊浮体的运动响应和系缆的张力变化。针对一深水单点张紧式系泊的FPSO进行了理论计算,并将计算得到的浮体运动时历、系泊缆索上端点张力时历及相应统计结果与模型试验结果进行了对比,发现理论计算结果与模型试验结果吻合良好。该数值模型可用于深水浮体与系泊系统的耦合计算,计算结果可为进一步探讨深海系缆材料的非线性和疲劳断裂问题提供可靠的理论依据。 郑成荣 范菊 缪国平 朱仁传 袁梦关键词:FPSO 系泊系统 时域 有限元法 远洋船舶遭遇极端海况波浪参数计算 被引量:3 1998年 应用Weibul函数与幂函数对海浪长期观测子样进行了关于波浪周期与波高联合概率分布的数值拟合,给出远洋船舶遭遇极端海况波浪参数计算方法。通过对大西洋海域的波浪观测资料分析,建立了不同船长船舶在各种遭遇概率下的设计波计算公式。对LR和BV提供的两船四状态的运动与荷载计算结果表明,设计波的预报是令人满意的。 王言英 钱昆 朱仁传关键词:概率分布 统计分析 船舶运动 波浪荷载 高海况下客滚船风浪阻力和功率航速预报 2024年 高海况下风浪阻力对客滚船航速预报的准确性有很大影响。对此,以某型客滚船为例,分别采用二维方法和三维方法预报船舶升沉和纵摇运动,采用全浪向波浪增阻预报方法SNNM计算波浪增阻,在此基础上开展高海况下的功率航速预报,并与模型试验结果进行对比分析。研究表明:当航速较低时,采用二维方法与三维方法预报的升沉运动结果的精度接近,随着速度的增加,二者的差异变大;当航速较高时,采用三维方法预报的纵摇结果比试验结果大,采用二维方法预报的纵摇结果比试验结果小;长波范围内采用SNNM方法预报的波浪增阻偏小,当谱峰周期为7 s和9 s时,采用SNNM方法近似预报的功率与试验值较为接近,但当谱峰周期变大时,近似预报结果偏小;整体来看,采用SNNM方法得到的航速预报值比试验值大。 李传庆 朱仁传关键词:势流理论 重心纵向位置对滑行艇阻力性能的影响研究 2023年 高速滑行艇姿态和阻力的准确预测对于提高船舶水动力性能具有重要意义。为了研究重心纵向位置对滑行艇阻力和水动力性能的影响,验证CFD方法的适用性,本文采用动态重叠网格方法进行CFD数值模拟,采用有限体积法求解湍流模型为SST k-ω的雷诺平均方程,水气两相流的自由界面采用VOF方法捕获,给出并分析了不同速度下三个不同重心纵向位置的结果比较。不同重心纵向位置情况下的数值结果比较表明:下沉和纵倾角随XCG的减小而增加,同时导致润湿面积减少;当重心纵向位置向后移动时,水动升力使滑行艇更容易进入滑行状态。 王慧 朱仁传 徐德康 李超凡关键词:滑行艇 升力 波浪中KVLCC2运动与阻力增加的CFD计算及分析 被引量:12 2017年 为研究肥大型船舶在波浪中的运动与增阻问题,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)理论建立了数值波浪水池,并结合重叠网格方法对KVLCC2迎浪航行进行了模拟研究。文中计算了Fn=0.142时KVLCC2船模在不同频率遭遇波作用下的运动和阻力,采用傅里叶级数展开法分析获得垂荡、纵摇运动响应和阻力值,将船模在波浪中航行受到的阻力减去静水航行阻力,获得了不同频率下的阻力增加值,将运动与阻力增加值与相关实验结果比较,吻合良好。通过对Fn=0.142时KVLCC2在波浪增阻成分进行的分析,与相关势流理论计算结果及实验结果对比,研究表明:短波增阻主要由船体绕射贡献,同时表明CFD方法计算船舶在波浪上的运动和增阻的可靠性。 曹阳 朱仁传 蒋银 洪亮关键词:重叠网格 傅里叶级数 波浪增阻 数值波浪水池 船舶耐波性计算的实用统一理论研究 2023年 采用频域方法计算船舶耐波性的统一理论综合了切片理论和普通细长体理论,能够计入一定的三维效应及在更宽频率范围内计算细长船体的水动力。针对统一理论应用中的匹配积分方程的计算不稳定和耗时较多问题,基于零航速匹配积分核函数的遭遇频率法进行辐射水动力计算,假设绕射势慢变部分满足拉普拉斯方程,提出耐波性计算的实用统一理论,有效避免了数值计算的不稳定并提高了计算效率。与切片理论、三维势流理论的计算结果以及试验值的对比表明,实用统一理论与三维航速修正法的水动力预报精度相当,可满足快速有效的工程计算需求。 王正锐 朱仁传 李超凡关键词:势流理论 切片理论 基于一种新数学模型的滑行艇阻力研究 2022年 滑行艇高速航行时,流体不平衡动压力分布会引起明显的升沉和纵倾变化,航行姿态的变化同时也影响着滑行艇的阻力。本文基于Morabito压力分布公式,提出了一种新的数学模型用于计算滑行艇在静水中的航行姿态与阻力;通过与试验结果的比较,验证了该方法的可靠性;并基于该方法研究了航速、底部斜升角与纵倾角参数对滑行艇中心线纵向压力分布的影响;同时采用Savitsky方法与CFD方法计算比较了滑行艇在不同航速下的航行姿态、阻力、升力与方尾后尾流分布。结果表明,本方法计算结果与试验结果和CFD方法模拟结果吻合良好,相比于Savitsky方法具有较高的准确性。 王慧 朱仁传 查乐 黄山 顾孟潇关键词:滑行艇 顶浪中船舶水动力计算与运动模拟研究 被引量:2 2013年 基于计算流体动力学(CFD)方法建立数值波浪水池,对顶浪中航行船舶的水动力与运动进行数值计算研究。推导出一种船舶在波浪中航行的数值模拟的波浪环境表达方法并进行模拟验证,计算不同航速下顶浪中Wigley-III船模所受的水动作用力,以及顶浪中航行的Wigley-III船模的运动。通过将计算结果与DUT(Delft University of Technology)相关的试验数据进行比较,吻合良好。研究表明:基于数值波浪水池的数值模拟较试验更容易实现和控制,能够获得船体周围详细的流场信息,在波浪中舰船水动力性能与运动的研究等方面具有广泛的适用性。 方昭昭 赵丙乾 金武雷 朱仁传关键词:计算流体动力学 规则波 顶浪 水动力 船舶运动 基于CFD的滑行艇兴波与姿态模拟分析 被引量:9 2020年 滑行艇高速航行时伴有强非线性的喷溅,姿态变化剧烈。论文基于CFD,应用重叠网格技术,对滑行艇从排水、过渡到滑行阶段的兴波、航行姿态和水动力特性进行模拟研究。CFD模拟给出了不同航速下的航行姿态与阻力,与Savitsky公式及相关试验进行了比较;获得了不同横剖面处的压力与方尾后中心线处波高的分布规律。研究表明CFD方法计及了粘性的影响,与Savitsky半经验公式相比,能准确模拟滑行姿态,细致描述滑行艇高速滑行兴波与喷溅,为准确地掌握滑行艇水动力特性提供支撑。 王慧 朱仁传 杨云涛 黄山关键词:滑行艇 RANS 航行姿态 静水阻力