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708所致力提升船舶水動力性能

2012-6-21 9:11:00 來源:網絡 編輯:56885 關注度:
摘要:... ...
3年前的5月25日,一座長280米的現代化拖曳水池在708所閔行分部正式啟用。3年來,該所上下圍繞新水池,在扎實推進基礎性工作的基礎上,在試驗技術開發、船舶型線優化、螺旋槳設計、CFD(計算流體力學)技術應用、運動性能研究等方面開展了大量工作,有效地推動了基礎研究向科研能力的轉化,為船舶水動力性能的提升提供了重要的技術支持。
當前,EEDI(船舶能效設計指數)等國際新規則即將實施,設計水動力性能優良的船舶成為提高船舶企業競爭力的重要法寶。據了解,708所下一階段將利用現代化拖曳水池在船舶型線優化、螺旋槳設計優化、水動力節能裝置優化等的試驗技術開發方面作出更大努力,取得更好成績。
基礎工作扎實推進
在過去的3年里,708所做了大量基礎性工作,進行了大量重復性試驗,以檢驗其現代化拖曳水池檢測系統的穩定性。該所持續跟蹤監測拖車運行軌道的平直度,以確保拖車穩定運行和它的試驗精度。其以9000TEU集裝箱船標準模型為依托進行重復性試驗,結果表明,該水池阻力試驗的誤差為士1% ,航速預報的偏差在士0.1節范圍內。除標準模型外,該所還開展了4700TEu 集裝箱船模型的試驗,其結果與國外著名水池的試驗數據非常吻合。
708所還分別開展了4萬噸、7萬噸、11萬噸、16萬噸、30萬噸級油船的水池試驗,并與國外著名水池(或實船)的系列試驗數據進行對比,結果表明,航速預報偏差為土 0.1節。
通過以上工作的有序推進,該水池基本建立了評價試驗結果可靠性的體系.以及模型一實船試驗的相關數據。此外,708所還建立了完整的質量控制體系,確保從模型加工到試驗,再到結果分析的每一個環節都處于可控狀態。
硬件設施逐步完善
為使水池的試驗系統更加完善,功能更加齊備,708所3年來開發了多個相關技術,安裝了相關結構。
該所安裝了平面運動機構并進行了調試,使得該水池在具備快速性、耐波性試驗能力的基礎上,新增了橫蕩、斜拖等操縱性試驗功能;開發了三向伴流儀.結束了水池只能測試軸向伴流的歷史;開發了吊艙敞水試驗技術,拓展了試驗能力,結合即將開發的自航吊艙試驗技術,有望打破國外在吊艙試驗方面的壟斷。
作為該現代化水池的重要補充,708所近期建成了船舶水動力性能模擬器,該模擬器可在初步設計階段模擬、演示、評價船舶在實際環境下的直行和回轉等運動情況。
此外,該所引人了五軸數控切削機,使船模的加工精度和對稱性大為提高。從2011年初投人試用至今,該所利用五軸數控切削機已經完成40余艘船模的加工任務。數控切削船舶模型為現代化水池試驗能力的最終形成起到了至關重要的作用。
試驗工作穩步開展
3年來,708所的現代化拖曳水池先后完成了超大型油船(VLCC)、20.6萬噸散貨船、4700TEU集裝箱船、科考船、海洋平臺的相關試驗課題,試驗內容包括型線優化試驗、CFD 計算驗證試驗、螺旋槳設計和優化驗證試驗、節能裝置設計和優化等快速性試驗、淺水狀態下的壓力場測試、雙體船的耐波性試驗等方面。
結合CFD技術,708所利用新水池先后完成了VLCC、萬箱集裝箱船等幾十型產品、數百個型線CFD計算優選后方案的模型試驗驗證,平均優化效果達到4% 、5%。經過模型試驗驗證的螺旋槳陸續應用于2.5萬噸、4萬噸、11.5萬噸油船,1100TEU集裝箱船等實船;谠撍氐尿炞C,CFD技術在方案比較、伴流場模擬、形狀因子確定、螺旋槳敞水計算等方面發揮越來越獨特作用,促進了新水池試驗技術的發展和預報能力的形成。在708所,CFD應用技術和模型試驗技術互為補充,相得益彰。
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