中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 曹娟哈尔滨工程大学 1997年硕士导师: 姚熊亮共93页

摘要 : 该文对孤立弹性柱和串列弹性双柱在高雷诺数条件下,对其在均匀流场、波流场和纯波场的涡激振动作了实验研究.该文着重测试了柱的Strouhal数,稳态及脉动的压力系数,并在此基础上,通过适当的计算,得到了弹性柱的脉动升力和脉动阻力系数,以及稳态阻力系数.

关键词 : 圆柱流场水动力特性

2. 650t/h直流锅炉省煤器改造技术及水动力持性研究

[学位论文] 李新旺华北电力大学 1995年硕士导师: 刘志敏共66页

摘要 : 该文对国内外省煤器改造技术进行了研究,并对几种扩展受热面型式进行了分析与评价.分析了650t/h直流锅炉省煤器磨损问题,提出了解决方法,设计了省煤器改造方案.对650t/h直流锅炉蒸发受热面的水动力特性进行了校验,找出了该炉产生热偏差的根源并对其进... 展开

关键词 : 省煤器热偏差水动力特性

3. 下潜式网箱的水动力特性研究

[学位论文] 王炜霞大连海洋大学 2003年硕士导师: 张怀慧共60页

摘要 : 以目前常用的重力式网箱为对象,利用浮管灌水实现网箱下潜,研究网箱下潜后的水动力特性,比较网箱下潜后与漂浮状态时受力、运动的变化,为发展中国深水抗风浪网箱提供理论依据.论文试验部分主要在大连理工大学近海及海岸工程国家重点实验室进行.试验工... 展开

关键词 : 网箱漂浮下潜水动力特性

4. 翼滑艇水翼设计及水动力特性研究

[学位论文] 张宇江苏科技大学 2017年硕士导师: 周玉龙;陈淑玲共97页

摘要 : 近年来，世界各国对高速船艇的研究极为重视。高速船艇的发展围绕着不断提高航速、改善航行性能而派生出多种高速船。翼滑艇是滑行艇和水翼艇结合的产物，其航行状态也可以看成水翼艇和滑行艇的结合。将滑行艇的滑行面和水翼艇的水翼相结合，能快速的... 展开近年来，世界各国对高速船艇的研究极为重视。高速船艇的发展围绕着不断提高航速、改善航行性能而派生出多种高速船。翼滑艇是滑行艇和水翼艇结合的产物，其航行状态也可以看成水翼艇和滑行艇的结合。将滑行艇的滑行面和水翼艇的水翼相结合，能快速的使船体抬升，更有效的减小阻力，更快的进入滑行状态，并且具备更好的稳性。随着翼滑艇航速的不断增加，船体周围流体的压力场会发生急剧变化，使船体周围的压力具有足够大的铅垂方向上的分量，来支撑部分甚至全部船重，减少船体与水的接触面积，以此来降低高速时的阻力。本文研究工作及分析如下：（1）根据相关文献资料，选取不同的翼型，利用Fluent软件，将二维水翼进行单独的数值模拟，分析单独水翼的水动力特性。选定适合高速艇的翼型进行船舶拖曳实验以及三维数值模拟。（2）选取15.8米的滑行艇作为母型船，利用缩尺比1:13.39的翼滑艇模型，进行船舶拖曳实验。测量记录翼滑艇船模在水中航行的水动力特性。调整水翼相对浸深、前后安装位置，分析这些因素对翼滑艇水动力特性的影响。（3）根据相关文献资料，以所选母型船主尺度为参考依据，基于Maxsurf软件对本文艇型进行设计，然后利用CATIA软件进行光顺处理以减小三维数值模拟计算误差，并在艇体添加水翼，通过改变水翼的初始安装攻角、相对浸深、前后安装位置，建立了本文水动力特性计算的多种模型。（4）通过本文实验结果与FINE/Marine软件计算结果的对比，验证了软件参数设置的正确性及计算结果的准确性，再利用 FINE/Marine软件对加装弓型水翼的母型船进行数值模拟，对比分析在不同初始攻角，相对浸深和前后安装位置等参数下的阻力系数、阻升比、阻力及纵倾角等。以选择翼滑艇最佳升阻力性能为目的，确定弓型水翼的最佳安装位置的参数组合。收起

关键词 : 翼滑艇水翼设计水动力特性

5. 考虑底床摩阻对溃坝和冲流水动力特性影响的理论研究

[学位论文] 邓小虎浙江大学 2019年博士导师: 刘海江共128页

摘要 : 非线性浅水方程可以描述以重力为主驱动力的自由流体运动，诸如溃坝洪流和海岸冲流。在实际问题中，通常需要在非线性浅水方程中包含底床摩阻项，来考虑粗糙底床对流体运动的阻滞作用。但是对于Chezy类型的底床摩阻项，由于在分母位置上包含水深，导致... 展开非线性浅水方程可以描述以重力为主驱动力的自由流体运动，诸如溃坝洪流和海岸冲流。在实际问题中，通常需要在非线性浅水方程中包含底床摩阻项，来考虑粗糙底床对流体运动的阻滞作用。但是对于Chezy类型的底床摩阻项，由于在分母位置上包含水深，导致在岸线位置处存在奇异性。同时又受到控制方程形式和理论求解方法的制约，所以底床摩阻对浅水区域水动力特性的影响仍然有待进一步的研究。本文采用了参数替换法、特征线法和泰勒展开法等解析方法，分析了溃坝波和冲流水体在传播、演变和爬高过程中的水动力特征规律，从而揭示了底床摩阻对其水动力要素的影响机理。首先，本文通过参数替换法得到了溃坝波沿下游水平粗糙干床传播过程中的水动力特性。溃坝波在底床摩阻的作用下可以分解成主流态区域和波前区域。主流态区域的水动力过程可以用经典的Ritter(1892)理论解来描述。底床摩阻主要影响波前区域的水动力特征。在波前区域的摩阻系数是常数以及流速均匀分布的假设下，本文通过参数替换法对包含摩阻影响的非线性浅水方程进行了简化和理论求解，得到了溃坝波的波前区域流速随时间变化的解析表达式。相比于既有的解析解，由于本文理论解给出的流速不会降低至零，与半无限长水库的假设保持一致，所以理论上可以适用于整个溃坝过程。本文还确定了区分主流态区域和波前区域的分界面位置，探讨了分界面处的水深变化规律，分析了它的移动演变特征，并由此得知波前区域会逐渐由超临界流状态转变为亚临界流状态。同时，本文也理论分析了底床摩阻影响下的波前区域长度、质量、动量和自由表面形态等水动力要素的时空分布特征。其次，本文首次将特征线法用于求解包含坡度和底床摩阻影响的非线性浅水方程，不仅扩展了特征线法的应用范围，而且得到了冲流水动力特性在粗糙斜床面上的变化机理。本文通过特征线法，将非线性偏微分方程转变成线性常微分方程，得到了两组特征方程。通过固定时间间隔法求解特征方程，分别得到了一簇正向特征线和一簇负向特征线。由特征变量和水动力特性之间的关系，可以得到特征线上的水动力信息。本文给出了不同摩阻条件下的水深、流速、岸线位置和动量等水动力要素在爬坡过程中的变化特征，由此明确了底床摩阻对陆相边界和海相边界处的冲流水体的水动力特性的影响。同时，通过分析冲流加速度，解释了冲流水体在上冲和回流过程中的区别。此外，本文还建立了最大冲流高度和摩阻系数之间的关系。最后，本文采用参数替换法和泰勒展开法求解了包含坡度和底床摩阻影响的非线性浅水方程，首次得到了能够准确描述冲流爬高过程的近似理论解。本文将沿斜坡传播的冲流水体分解成主流态区域和波前区域。主流态区域的水动力特性可以采用Peregrine&Williams(2001)的理论解来描述。对于波前区域，假设摩阻系数是常数以及流速均匀分布，最终利用参数替换法建立了冲流速度随时间变化的控制方程。由于控制方程是二阶非线性常微分方程，以往只能通过数值模拟求解，本文采用泰勒展开法首次得到了该方程的近似理论解。随着泰勒展开式中保留的项数越多，得到的冲流水体的回流时刻会不断变大，但是精度的提高程度并不显著。与此同时，在求解得到的泰勒展开式中，每间隔三项，系数项分母位置上的摩阻系数的指数会增加，指数发生变化的这一项对理论求解精度的提高有较为显著的影响。基于上述性质，本文对泰勒展开式的第四项进行了系数修正。在摩阻系数位于[10-4，10-2]范围内，修正的泰勒展开式可以对冲流水体的爬坡过程和回流时刻给出准确的预测。通过与流速建立关系，本文也给出了波前位置、分界面位置、波前区域长度以及波前区域质量和动量等水动力特性在底床摩阻影响下的变化特征。收起

关键词 : 溃坝冲流水体水动力特性底床摩阻

6. 零航速船舶减摇鳍的水动力特性研究

[学位论文] 许炀垲浙江大学 2020年硕士导师: 沈林维共97页

摘要 : 随着海洋事业的发展，越来越多的舰船可能需要在低航速甚至零航速下作业，普通减摇鳍因受升力机制限制而不能有效减轻横摇，而减摇水舱因过度占用内部舱室空间及减摇效果不确定等原因，较少被实际采用。因此，如何减轻低航速下舰船的摇摆运动，是个亟... 展开

关键词 : 减摇鳍零航速船舶水动力特性

7. 配重对深水重力式网箱水动力特性的影响

[学位论文] 毛雨婵大连理工大学 2005年硕士导师: 李玉成共97页

摘要 : 论文《配重对深水重力式网箱水动力特性的影响》属于国家海洋863计划项目和国家自然基金项目。本文以物理模型试验为基础，研究了在纯流、纯波以及波流组合条件下，不同的配重方式和配重大小对深水重力式网箱水动力特性的影响，主要包括锚绳的受力，浮... 展开论文《配重对深水重力式网箱水动力特性的影响》属于国家海洋863计划项目和国家自然基金项目。本文以物理模型试验为基础，研究了在纯流、纯波以及波流组合条件下，不同的配重方式和配重大小对深水重力式网箱水动力特性的影响，主要包括锚绳的受力，浮架及网底的运动，以及网衣的体积损失三个方面。本文的试验工作在大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室内长69米，宽2米的波浪水槽内进行。网箱模型主要是根据现有的深水重力式网箱，按1：20模型比尺进行设计。浮架内圈直径79.6cm，外圈直径84.6cm；网衣长250cm，深40cm；配重系统采用三种方式：1)沉降圈+底圈+沉子2)底圈+沉子3)沉子，每种方式共对应两到三组的配重大小，共八种不同的配重方案。模型直接采用四点锚碇，对称布置于水槽中段。试验共设置包括纯流、纯波、顺流与波浪组合(流向与波浪传播方向一致)以及逆流与波浪组合(流向与波浪传播方向相反)四种试验条件。主要取得如下成果： 1、在纯流以及波流组合条件下，无论是哪种配重形式的网箱模型，增大配重将导致锚绳受力的增大。设置了底圈或沉降圈后，锚绳受力随之也增大；在纯波条件下，增加配重后，不同模型的受力表现出不同的规律。设置底圈后，锚绳受力反而有所减小；在纯波条件下以及波流组合条件下，再增设沉降圈对锚绳受力影响不大。 2、在纯流条件下，增大配重可以明显减小网底的运动幅度，而对浮架而言，仅对其水平运动幅度有一定影响。设置了底圈或沉降圈后仅对浮架的水平运动产生了一定的影响，对垂直运动和倾角的影响均不明显，而对于网底的运动起到了牵制的作用；在纯波条件下，波高是影响浮架垂直位移量的主要因素，而配重方式对它的影响不大。设置了沉降圈、底圈后使得浮架和网底的水平运动出现了一定的增大；波流组合时，水平运动幅度与波高和周期成正比，垂直运动幅度与波高成正比，而此时流速对运动幅值影响不显著。 3、在纯流条件下，增大配重均有利于减小网箱的体积损失；而在纯波条件下，配重的增加对于改善网衣的变形没有实质性的意义；设置了底圈或沉降圈后，均能在一定程度上减小网衣的体积损失；波流组合条件下网衣的体积损失要明显大于纯流条件下的体积损失。收起

关键词 : 深水重力式网箱水动力特性配重纯波

8. 气泡滑行艇气槽构型和水动力特性研究

[学位论文] 王桂冠哈尔滨工程大学 2019年硕士导师: 李云波共77页

摘要 : 气层降低船舶阻力的有效性已经得到共识，是近年国内外研究的热点和难点。通过气层将船体表面和水隔离，大幅度降低船舶摩擦阻力。对摩擦阻力占总阻力成份较重的船型，可以大幅度降低能源消耗，减少二氧化碳等气体排放，节能减排和保护环境。在国际海... 展开气层降低船舶阻力的有效性已经得到共识，是近年国内外研究的热点和难点。通过气层将船体表面和水隔离，大幅度降低船舶摩擦阻力。对摩擦阻力占总阻力成份较重的船型，可以大幅度降低能源消耗，减少二氧化碳等气体排放，节能减排和保护环境。在国际海事组织(IMO)强制执行船舶EEDI的大背景下，实现船舶设计和建造技术的提升，可以带来巨大的经济效益和社会效益。对滑行艇而言，滑行艇高速航行时阻力急剧增加，降低阻力是提升滑行艇航行性能的重要途径。通过气层减阻可以大幅度降低滑行艇阻力，提升滑行艇的快速性和综合航行性能，带气层减阻的滑行艇称为气泡滑行艇船。气泡滑行艇在海洋权益维护和执法、快速搜救、缉私、抢滩登陆等具有广泛的应用需求。近年来，随着人们生活条件的改善，各类高性能游艇的需求不断增加。可见，研究气泡滑行艇具有重要的理论意义和实用价值。滑行艇航速较小时船体处于正浮状态，这时船体的重量由船体受到的浮力来支撑;随着航速的增大，船体不断上升，浮力减小，升力增大，船体的湿表面积减小;当滑行艇处于滑行状态时，大部分船体抬出水面，船体的重量主要由动升力来支撑，只有小部分船体在水中。在上述航行状态变化过程中，船体在水下的体积不断发生变化，对气层的生成和布局设计带来影响，为气泡滑行艇的研究带来难度和挑战性。本研究在现有滑行艇的基础上，进行船型生成、气槽构型以及船型和气槽匹配性研究。利用理论方法，进行了网格划分技术，气和水双相流界面作用的气泡滑行艇阻力和兴波模拟方法研究。分别研究了不同气槽构型的气泡滑行艇阻力，数值计算了有无气层作用的滑行艇船舶阻力和航行姿态，研究了单断阶圆头、单断阶折角和双断阶气槽与减阻的关系。针对研究气层生成和稳定与凹槽形状、航速、通气量等参数关系研究及规律。针对双断阶气槽滑行艇研究了航速、通气量与减阻的关系，研究了波浪对气层稳定和减阻影响。针对研发的船型制作了船模，进行了气层生成、气层减阻、波浪对气层分布和减阻的船模试验研究。研究表明，船底双断阶凹槽增大了气层的分布面积，有利于气层稳定和波浪中减阻。随着通气量增加，减阻率增大，存在饱和通气量，饱和通气量之后再增加通气量不会带来气层分布面积增大和减阻率的增加。收起

关键词 : 气泡滑行艇气槽构型水动力特性

9. 岸线变化对普兰店湾水动力影响的数值研究

[学位论文] 张跃大连海洋大学 2023年硕士导师: 张燕共71页

摘要 : 海湾在沿海城市的经济发展中占有重要地位，自上世纪八十年代以来，各地区围绕海湾布局了一系列工业养殖业设施，大量填海造陆工程就此展开。研究表明，填海造陆工程会对工程海域的水动力环境造成一定影响，而水动力环境的变化也将影响周边海域海洋资... 展开海湾在沿海城市的经济发展中占有重要地位，自上世纪八十年代以来，各地区围绕海湾布局了一系列工业养殖业设施，大量填海造陆工程就此展开。研究表明，填海造陆工程会对工程海域的水动力环境造成一定影响，而水动力环境的变化也将影响周边海域海洋资源开发利用以及海洋环境保护与管理。大连市在经济发展期间对普兰店湾海域进行了大量围填海工程，2020年大连市组织开展了普兰店湾的专项整治修复工程，计划通过拆除废弃围海养殖堤坝，恢复自然岸线提升岸线生态功能。因此，研究岸线变化对普兰店湾水动力的影响对海湾岸线开发利用与海洋环境保护具有重要的意义。本文收集了2004年和2020年普兰店湾和黄渤海海域的遥感图像和海图数据，基于FVCOM海洋数值模型构建黄渤海海域潮流模型，对模型的参数进行率定，将各分潮的潮汐同潮图与已有研究对比进行验证，为进一步模拟普兰店湾的水动力环境提供开边界条件。在黄渤海海域模型的基础上，使用模型嵌套功能，分别构建2004年和2020年普兰店湾海域模型，模拟普兰店湾海域的潮流场，并使用2020年的实测潮流潮位数据对模型进行验证，应用示踪剂模块和拉格朗日粒子模块计算普兰店湾的水交换能力。研究表明:（1）从整体上看，普兰店湾潮流场受岸线变化在不同区域发生不同变化。2020年相较于2004年，普兰店湾外湾湾口区域流速变化较小，外湾北侧的围堰区域流速有小幅度下降，分析主要受该区域养殖和盐田围堰设施的影响;海湾中部深水槽至簸箕岛海域流速变大，增长最大区域在外湾与内湾相接的簸箕岛海域，分析主要受水道变窄的影响;内湾区域流速变化空间分布有差异。（2）普兰店湾纳潮量在大、中、小潮期间不同程度的减小，分析主要由于普兰店湾北部区域围海养殖和盐田大量占用沿岸滩涂区域，海湾纳潮面积减小，致使纳潮量下降。（3）普兰店湾外湾水交换能力强于内湾，2020年普兰店内湾区域的整体海水交换能力强于2004年，分析原因主要为:普兰店湾外湾湾口直接与开阔水域相连，为水体扩散提供了便利;海湾中部深水槽区域，2020年较2004年水道变窄，此处海水流速增大，对水体物质的搬运起到了很大的作用;内湾区域相对封闭,仅通过500m左右的水道与外湾相连，并且地形弯曲，阻碍了内外湾的海水交换;内湾区域2020年拆除了大量围海堤坝，增大了内湾的潮流通道。（4）从整体上看，2004年和2020年的欧拉余流场在普兰店湾中部区域和内湾区域为西南方向，其余区域为东北方向。相比于2004年，欧拉余流场的高流速区集中在岸线变化剧烈的区域，主要为海湾北侧区域和海湾中部;普兰店内湾区域由于岸线清退，恢复了大量的潮流水道，2020年内湾区域的欧拉余流流速有小幅度的提升。2004年和2020年拉格朗日余流的流向基本一致，外湾北侧海域为东南向，外湾南侧海域为西北向。2020年的拉格朗日余流速度相比2004年略有提升，但整体拉格朗日余流量级保持在1cm/s左右。收起

关键词 : 工程海域岸线变化水动力特性

10. 沉水植物对水动力特性的影响规律试验研究

[学位论文] 吉栋梁河海大学 2008年硕士导师: 王超共61页

摘要 : 本文在国内外学者研究的基础上采用真实的沉水植物在室内水槽中进行模拟试验，并利用先进的三维声学多普勒流速仪(ADV)对河道瞬时流场的不同工况不同位置进行了测量，分析了水流流过沉水植物的现象、流速曲线和紊动强度变化规律以及不同植被不同工况... 展开

关键词 : 沉水植物水动力特性规律