期刊,水动力学研究与进展A辑 2024年卷2期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

水动力学研究与进展A辑

主　　编：吴有生

出版周期：双月刊

国际刊号：1000-4874

电子邮箱：jhdzhou@yahoo.com.cn

电　　话：021-63150072

邮政编码：200011

地　　址：上海高雄路189号

水动力学研究与进展A辑/Journal Journal of HydrodynamicsCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>《水动力学研究与进展》是由中国船舶科学研究中心联合国内外70多个高等院校和科研单位以联合体办刊方式主办的，经国家批准，中文版1986年创刊，英文版1989年创刊。中文版和英文版内容互不重复，有独立的刊号：ISSN 1000-4874/CN31-1399/TK(A辑，英文名Chinese Journal of Hydrodynamics)和ISSN 1001-6058/CN31-1563/T(B辑，英文名Journal of Hydrodynamics, Ser. B)。两刊都是全国性学报类学术刊物，国家核心期刊，国内外公开发行。主要刊载能源开发、船舶与海洋工程、水利工程、机械工程、反应堆工程、石油化学工程、环境工程、生物工程诸领域中与水动力学学科有关的未曾公开发表的高水平的数学物理模型和方法、数值模拟、试验技术等原创性的研究论文、前沿研究综述和研究快报。本刊B辑在上一世纪90年代初就是EI数据库核心期刊（Compandex）收录源。2006年起由Elsevier出版集团向全球公开发行电子版，可在Science Direct上全文检索该刊的论文。2008年起是SCI的收录期刊源，Journal of Hydrodynamics 2010年度SCI的影响因子是1.475。2012年在中国3533种科技期刊中被评为“中国最具国际影响力学术期刊”（The Highest International Impact Academic Journal of China）。 A辑也被评为“中国国际影响力优秀学术期刊”。自2012年起Journal of Hydrodynamics 每期至少刊登4篇国外投稿的学术论文。A辑也自2008年起由Scoups数据库收录。《水动力学研究与进展》的学术影响力还体现在举办学术会议上，该刊自创刊起每年举办一届有百人以上参加的全国水动力学研讨会，至今已办了24届。每届研讨会选择优秀论文在本刊A，B辑上发表，还会发掘优秀青年人才培养，推荐进入本刊编委会。此外，还举办过三次国际水动力学学术会议。1994年由该刊编委会发起联合国内、外众多学术团体在中国无锡创办了国际水动力学学术会（International Conference on Hydrodynamics, ICHD），此后ICHD成为每两年举办一届的有影响的国际会议，至今已办了10届，其中第九届ICHD，即ICHD-2010也是由《水动力学研究与进展》编委会主办的，在中国上海举办。此外《水动力学研究与进展》编委会还在2006年在中国上海组织举办了有百余人参加的全国水动力学学术会议（Conference of Global Chinese Scholars on Hydrodynamics）。为扩大刊物的国际影响力，《水动力学研究与进展》编委会还邀请了30余名国际著名水动力学专家担任本刊编委会的International Advisor和Invited Members。本刊A辑的投稿邮箱是：jhdzhou@yahoo.com.cn ,B辑有两种投稿方式，一种是通过e-mail投稿，邮箱是jhdzhou@yahoo.com.cn ,另一种是通过Elsevier采编审稿系统EES网上投稿：。

正式出版

收录年代

圆柱后方柔性分离盘的尾流诱导响应模拟研究

朱红钧陈泉宇唐涛钟家文...

123-129页

查看更多>>摘要：该文基于preCICE开源耦合库，将OpenFOAM-9和deal。ii分别作为流体域和固体域求解模块，结合有限体积法(FVM)和有限元法(FEM)对低雷诺数(Re=160)圆柱背流侧柔性分离盘的尾流诱导响应进行模拟研究，剖析了不同盘长(L/D=2。0～4。0)和无量纲弹性模量(E*=100～5 000)对分离盘动态响应的影响。结果表明:柔性分离盘的摆动变形受盘长和弹性模量的共同控制。圆柱表面分离的边界层在圆柱后方卷曲后，沿分离盘表面迁移，形成的低压区导致柔性分离盘出现周期性变形，最终剪切层被盘尖的摆动切断而脱落。随着盘长的增大，沿分离盘表面出现的局部旋涡数量增多，激发出更高阶的摆动响应。根据柔性分离盘的摆动阶数及是否存在分叉现象(对称破裂)，将摆动模式分为五种:对称-Ⅰ型、对称-Ⅱ型、分叉-Ⅰ型、分叉-Ⅱ型和对称-Ⅲ型。分叉作为对称-Ⅰ型和对称-Ⅱ型的过渡模式，其摆动幅度骤降。相较于裸柱，一定刚度范围内的柔性分离盘降低了整体结构的阻力及涡脱频率，但在所研究的刚度范围内，其抑制效果低于刚性分离盘。

关键词：

流固耦合柔性分离盘摆动模式被动控制

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万方数据

FW-H方程积分面选取对圆柱绕流噪声计算预报结果的影响分析

秦佳佳潘治万德成

130-138页

查看更多>>摘要：圆柱作为简单钝体，其绕流容易发生流动分离，涡脱落比较明显且具有强周期性，是典型的噪声预报研究对象。圆柱绕流可作为立管和锚链等工程装备研究的基础，该文采用分离涡模拟(Detached eddy simulation，DES)，使用naoe-FOAM-SJTU求解器，模拟了二维圆柱绕流湍流流动，基于流声比拟方程分别比较了物面积分与可穿透积分面积分、不封闭可穿透积分面与封闭可穿透积分面的结果，并研究了积分面长度和宽度的最佳配置。该文设置了三个噪声测点，对测点处的压力进行快速傅立叶变换，得到声压级频谱结果，以获得最佳水动力噪声可穿透积分面配置，为提高水动力噪声预报精度奠定了基础。

关键词：

水动力噪声圆柱绕流流声比拟可穿透积分面naoe-FOAM-SJTU求解器

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万方数据

车体-喷水推进器耦合作用对水陆两栖车水动力性能影响研究

冯亿坤张国卿徐小军

139-145页

查看更多>>摘要：不同于传统水面船舶，水陆两栖车涉及陆上行走与水上航行两种工作模态，探索和理解喷水推进器与车体的相互作用必不可少。该研究基于计算流体力学(CFD)方法，建立了两栖车-喷水推进器耦合数值模拟方法，计算了约束条件下的水陆两栖车航行特性，开展了进水流道及叶轮-导叶对车体稳性及阻力的影响研究。通过数值计算结果和模型拖曳试验的比较分析，验证了 CFD方法在两栖车水动力性能预报中的有效性。计算结果表明:进水流道和叶轮-导叶对两栖车水动力性能的影响显著，与裸车体相比，在航速Fr=0。953，纵倾角度θ=10°时阻力值差异分别为2。03％和4。77％;两栖车钝体外型结构会影响流道入流均匀性，周围流场和管内流动差异随航速和纵倾的增加而增大，叶轮运转会促使流动分离区漩涡发生明显偏移，进而影响出口流场。

关键词：

喷水推进器水陆两栖车水动力性能进水流道叶轮耦合作用

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万方数据

基于层析水波理论的浅化破碎时域模拟研究

郑坤刘小龙蔡志文赵彬彬...

146-153页

查看更多>>摘要：由于近岛礁海域的水深变浅，海浪的非线性增强，容易发生波浪破碎。层析水波理论发展之初就被用来模拟非线性浅水波传播演化，经过近十年的发展，其适用范围已经得到大幅拓展，然而目前研究尚未考虑因地形变化而发生的波浪破碎。该文基于高级别层析水波理论，开展规则波在斜坡地形下的浅化破碎时域模拟研究。高级别层析水波理论采用多项式函数描述流体速度垂向结构，非线性自由面条件在瞬时波面精确满足。为了考虑波浪浅化破碎，还引入了与当地水深相关的涡黏模型。将时域模拟结果与物理水池实验进行了比较，研究表明，引入涡黏破碎模型的高级别层析水波理论，能够准确高效地模拟波浪在斜坡地形上浅化变形，并能够考虑因水深变浅导致的波浪破碎问题。此外，该文还对涡黏破碎模型的特征参数进行了敏感性分析。

关键词：

波浪浅化波浪破碎时域模拟层析水波理论

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万方数据

聚焦波下漂浮式风机气动特性数值分析

薛瑛杰王尼娜万德成

154-164页

查看更多>>摘要：该文基于计算流体力学方法，对极端海况聚焦波作用下的漂浮式风机运动响应与气动特性进行研究。首先，依托开源软件OpenFOAM与自研求解器FOWT-UALM-SJTU，实现了面向双参数PM波浪谱聚焦波的数值模拟，并与试验结果进行比较验证，吻合良好。随后，在两种不同聚焦幅值工况下，以OC3 Spar型漂浮式风机平台及NREL5WM风机作为研究对象，开展气动-水动-系泊一体化仿真计算，对聚焦波作用下的漂浮式风机运动响应和气动性能进行分析。结果表明:聚焦波将引起风机在纵摇运动与垂荡运动时产生剧烈响应，风机叶片展向的气动攻角在聚焦时刻显著降低，风机气动功率与气动推力难以在短时间内恢复;同时，聚焦波将导致尾流中心和边界出现波动，极端波浪条件将扩大风机尾流速度亏损范围，对下游风机产生不利影响。

关键词：

聚焦波漂浮式风机数值模拟气动性能尾流亏损

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万方数据

基于LEM-CST方法的水翼空化性能优化

吴向阳王巍李智健纪祥...

165-173页

查看更多>>摘要：开发具备优秀水力性能的抗空化翼型对优化海洋船舶动力装置具有重要意义。该文以NACA66(MOD)水翼为基准翼型，首先基于LEM-CST方法对水翼几何进行参数化，运用最优拉丁超立方抽样方法构建训练样本库;其次，以升阻比和最小压力系数为优化目标，借助BP神经网络代理模型建立从水翼几何到优化目标的映射关系;最后，结合遗传算法对翼型进行寻优，并对优化设计后的水翼开展CFD空化流场计算分析。研究发现:①相较于普遍流行的原始CST参数化方法，LEM-CST参数化方法的拟合精度更高;②在相同工况下，相比于NACA66(MOD)水翼，优化后新水翼的升阻比提升了 6。9％，最小压力系数提升了 21。6％;③经空化流场计算发现，新水翼的时均无量纲空泡面积降低了 9。2％，抗空化能力得到提升。

关键词：

翼型优化设计LEM-CST参数化方法BP神经网络遗传算法空化性能

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万方数据

波浪中桨前节能装置的节能效果分析研究

李兆辉封培元赵雷明孟阳...

174-186页

查看更多>>摘要：该文针对23万吨矿砂船设计了一种桨前节能装置，分别开展了静水和迎浪规则波(波长等于船长)下的阻力、自航数值计算，分析了波浪对桨前节能装置的节能效果影响。而后开展了相应的静水和波浪中的模型试验，进一步增加了不同波长和不同波高的迎浪规则波，分析了船舶在规则波中相对静水中的螺旋桨转速、推力和扭矩增量，并将数值计算结果与模型试验数据进行了比较。研究结果表明，桨前节能装置在波浪中的节能效果会比在静水中有所降低。此外，数值计算结果与模型试验数据吻合良好，验证了数值计算方法用于波浪中节能装置节能效果评估的可行性。

关键词：

迎浪规则波桨前节能装置数值计算模型试验

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国产DCU加速卡与MPS方法结合高效模拟带障碍物溃坝流动问题

黄聪祎赵伟文万德成

187-195页

查看更多>>摘要：移动粒子半隐式方法(Moving Particle Semi-implicit，MPS)因其拉格朗日特性而具有独特优势，尤其适合用于模拟具有自由表面大变形特征的强非线性问题。然而，邻居粒子搜索和压力泊松方程求解的高计算开销限制了该方法在大规模应用场景中的实用性。图形处理器(GPU)因其多核架构，非常适合用于并行模拟处理这种相似且大量的问题。该文将自主开发的基于GPU加速的MPS算法程序移植到基于HIP编程环境的国产自主类GPU平台DCU(Deep Computing Unit，深度计算单元)上运行，开发了 MPSDCU-SJTU求解器。利用MPSDCU-SJTU模拟了三维溃坝流动，其模拟结果与已公开发表的实验结果吻合良好。进一步比较了 DCU平台加速前后的计算时长，证明MPSDCU-SJTU求解器能显著提升MPS方法的计算效率。

关键词：

移动粒子半隐式方法(MPS)自由表面流动深度计算单元(DCU)异构计算

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万方数据

三维流体非协调网格隐式插值方法

宋伟豪朱晗玥毛佳赵兰浩...

196-203页

查看更多>>摘要：非协调网格常被用于处理运动边界和局部网格加密，其关键在于确保非协调子域间的数值连续性。目前已有一种隐式插值方法，针对二维流体非协调网格问题建立了模型。该文将此方法向三维进一步拓展，提出了一种高效的三维流体非协调网格隐式插值方法，通过对代数方程中的未知量施加Dirichlet条件、对系数矩阵和右端项施加Neumann条件，将非协调子域的耦合嵌入代数方程中。该文采用提出的三维隐式插值方法模拟了三维泊肃叶流、三维方腔顶盖驱动流，验证了该方法的准确性、高效性，通过三维三棱柱绕流模拟证明了该方法对于解决三维非协调网格问题具有普适性。

关键词：

非协调网格隐式插值三维流体计算流体力学代数方程

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万方数据

脱硫废水进空冷塔内浓缩减量工艺技术的蒸发机理研究

都影李陆军宋小军王飞...

204-214页

查看更多>>摘要：脱硫废水进间接空冷塔内蒸发减量是一种新型的脱硫废水浓缩减量工艺技术，目前鲜有对其蒸发机理的研究报道。该文通过室内试验，研究了蒸发塔的蒸发特性和脱硫废水在填料内的蒸发规律，分析了影响蒸发特性的因素，并对已采用该技术的某电厂进行了实塔测试，验证了室内试验的结论。研究结果表明，蒸发塔的蒸发速率受断面风速、淋水密度和填料高度等参数影响，且与此三者均成正相关关系，其中断面风速对蒸发速率的影响最为显著。在蒸发塔运行过程中，蒸发池内脱硫废水温度变化幅度小于0。5℃且与蒸发塔出口空气湿球温度较为接近，蒸发塔出口空气接近饱和。蒸气压差与进出口空气质量分数差成正线性关系，模型试验结果与实塔测试结果吻合良好。当通风量为817。56m3/s时，一座淋水面积约400m2的机械通风冷却塔的蒸发效率可达16。2～18。4t/h，基本满足百万机组火电厂脱硫废水浓缩减量的工程需求。

关键词：

脱硫废水蒸发塔蒸发速率蒸汽压差进出口空气质量分数差

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