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期刊信息/Journal information
水动力学研究与进展A辑
水动力学研究与进展A辑

吴有生

双月刊

1000-4874

jhdzhou@yahoo.com.cn

021-63150072

200011

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

    高速潜艇水动力学特性及流噪声空间演化规律研究

    袁一芳韩磊董玮赵云...
    392-403页
    查看更多>>摘要：潜艇是当代海军的重要作战武器,其水动力学特性和流噪声特性是性能优劣的重要参考依据,同时,潜艇又在不断向着高航速方向发展.该文以SUBOFF全附体潜艇模型为研究对象,应用FLUENT中的RNGk-ε湍流模型和FW-H声学模型,对20.00kn、30.00kn及40.00kn高航速条件下的潜艇水动力学特性和流噪声空间演化规律进行了研究,包括潜艇表面所受阻力情况以及绕流场压力、速度和旋涡的分布特性,分析了航速变化对水动力学特性的影响,发现:潜艇在水下前行时,其壁面所受压力与航速平方成正比;潜艇周围流域的速度峰值均约为航速的1.36倍;随航速增加,马蹄涡逐渐远离指挥台和艉翼,尾涡变粗变长,旋涡运动增强.此外,该文还分析了不同航速下,特征点处流噪声的总声压级、声压频率和声功率密度,发现航速增加一倍,特征点处流噪声增加约6 dB,声功率主要集中在0～3 500 Hz;探究了航速及辐射半径对潜艇纵横剖平面上流噪声指向性的影响,对比了不同航速潜艇艏艉方向上流噪声的衰减规律,发现径向指向性强于潜艇艏艉方向,辐射半径增加时,径向的指向性愈发显著,径向与艏艉方向的总声压级纵横比k随辐射半径的扩大基本呈现对数增长趋势;潜艇上游流噪声的衰减快于下游,且随距离的增大逐渐趋于一致;潜艇航速对声指向性的影响较小,对远场流噪声衰减规律无明显影响;还拟合得出了流噪声随辐射半径、航速变化的衰减规律表达式,相关性超0.99.该研究结果对于进一步优化潜艇型线,改善其流动和噪声性能,提升综合作战能力具有重要意义.

    水动力学FW-H方程SUBOFF潜艇高速航行流噪声

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    基于鲨鱼背鳍仿生设计的离心泵流致噪声特性研究

    成涛符杰金永鑫潘笑宇...
    404-413页
    查看更多>>摘要：为改善离心泵的噪声特性,该文基于鲨鱼背鳍的特殊结构设计了一种仿生叶片,并在三种流量工况下对仿生泵和原型泵的流场和声场进行数值模拟,以验证离心泵结构改进后的降噪效果.计算结果表明:仿生叶片对泵的外特性无明显影响,但可通过降低隔舌处的湍流脉动强度、缩小及控制流场中的涡结构尺度和分布范围以及抑制因动静干涉引起的剧烈压力脉动等因素的共同作用,降低离心泵内的噪声源强度,达到降噪目的;在三种流量工况下,压力脉动和声压级的特征频率均为叶频及其低阶倍频;在设计工况及大流量工况下,仿生叶片有效地抑制了隔舌处的压力脉动及总声压级,设计流量工况下的最大降噪可达6.72dB;在小流量工况下,因内部流动复杂,仿生叶片对其无抑制作用.

    离心泵数值模拟仿生叶片压力脉动声压级降噪分析

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    基于深度学习自编码器的X波段雷达二维波浪场实时重构方法研究

    马子炜郭孝先卢文月李欣...
    414-424页
    查看更多>>摘要：X波段波浪雷达是一种具有广阔应用前景的海洋环境检测技术.目前,利用X波段波浪雷达提取波浪参数的方法已较为成熟,但尚无法重构和反演实时波浪场.该文提出了一种基于卷积自编码器的深度学习方法,实现了对X波段波浪雷达图像的反演,可以得到二维实时波浪场.该方法对5.5m≤Hs≤8.5m,3.5√Hs≤Tp ≤4.8√Hs(Hs为有义波高,Tp为谱峰周期)的JONSWAP谱波浪场进行反演的误差在7％以内,对含有噪声干扰的雷达图像和部分区域遮挡的雷达图像具有良好的恢复能力,展现出该方法对X波段波浪雷达图像反演二维波浪场的重要意义.

    X波段波浪雷达波浪场反演卷积自编码器深度学习

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    振荡流下二维单椭圆柱体水动力特性研究

    阮黎于定勇李现琦房子昂...
    425-433页
    查看更多>>摘要：椭圆柱体的流线型结构有助于降低应力集中,增强结构稳定性.为研究椭圆柱体在振荡流作用下的水动力特性,该文利用Fluent数值模拟了雷诺数Re=200,迎流角度θ=15°、30°、45°、60°、75°和90°,轴长比RA=0.5、0.6、0.7、0.8和0.9的椭圆柱体绕流过程,分析了柱体的流场特性和水动力参数等变化规律.结果表明:振荡流正向来流时,小轴长比的椭圆柱体尾涡沿顺流方向发展,随着轴长比及迎流角度的增大,椭圆柱体尾涡的强度、尺寸、脱落周期和影响范围增大,柱体两侧脱落的涡对数量增多,尾流迹线增长,偏转角度增大;迎流角度θ=0°～90°时,随着θ的增大,椭圆柱体的拖曳力系数CD不断增大,惯性力系数CM先减小后增大,升力系数均方根Cl-rms先增大后减小,CM和Cl-rms均在θ=45°时最大;θ≤30°时,椭圆柱体可发挥减阻效果.该研究结果可为相关工程设计提供参考.

    振荡流椭圆柱体迎流角度轴长比

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    基于一维二维耦合水动力模型的极端暴雨下地下空间洪水过程模拟

    李鑫月侯精明刘园王添...
    434-441页
    查看更多>>摘要：为研究短历时设计暴雨对地下空间内涝的影响规律,该文采用GAST模型和SWMM模型耦合的一维二维水动力模型,以陕西西咸新区沣西新城天福和园小区为研究对象,模拟小区地下车库在极端降雨条件下的洪水演进过程,探究临时挡水措施对小区地下车库进水量的影响.研究结果表明:与两场实测降雨数据对比,耦合模型的纳什效率系数为0.59和0.69,模拟结果较好,该模型可精确可靠地模拟地表地下洪水过程;随着设计降雨重现期的增加,地下空间进水量逐渐增大;在短历时设计暴雨情景下,当累计降雨量大于52 mm时,地下车库会有淹没风险;采用0.3 m临时挡水措施,可使小区地下车库在短历时设计暴雨10～50 a重现期条件下不发生淹没,使设计暴雨100 a重现期条件下的车库进水量削减39.23％;采用0.5 m挡水措施,可使小区地下车库不发生淹没,完全消除内涝风险.综上所述,一维二维耦合水动力模型可精细模拟地表地下洪水过程,为地下空间科学防涝减灾提供参考依据.

    数值模拟耦合模型地下空间挡水措施

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    利用CFD-MBD数值分析的超大型集装箱船水弹性响应分析

    贺帆王建华万德成刘聪...
    442-451页
    查看更多>>摘要：伴随着船舶工业的发展,船舶尺度不断增加,船舶固有频率随之降低,超大型船舶在一般海况中也更容易发生弹振和颤振,因此准确估计船舶水弹性响应对于船舶设计和航行安全具有重要意义.该文构建了一种基于CFD-MBD的双向流固耦合模拟方法,其中流场计算采用开源程序OpenFOAM,结构部分采用开源多体动力学计算程序MBDyn,流场和结构则通过PreCICE进行信息交互.使用该方法对一艘超大型集装箱船在波浪中的运动及水弹性响应进行了数值模拟,并对比了数值计算和模型试验结果,验证了该文数值模拟方法预报船舶水弹性响应的准确性,分析了不同波浪工况中的运动和弯矩响应,发现该集装箱船在波长船长比为1的工况中航行时,船舯波浪弯矩达到最大值.

    流固耦合CFD-MBD方法超大型集装箱船垂向弯矩水弹性响应

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    单块浮冰在风浪流作用下的运动响应数值模拟

    王亦晗孙林华倪宝玉
    452-462页
    查看更多>>摘要：随着全球气候变暖,冰缘区的浮冰数量逐渐增加,会对极地区域运行和作业的海洋结构物形成潜在威胁.为了更好地研究和预报冰缘区中的浮冰在环境载荷作用下的响应特性,该文对风浪流环境下的单块浮冰运动响应进行了数值模拟,分别研究了风拖曳工况、流拖曳工况、风浪联合作用以及波流联合作用等不同情况下的浮冰运动响应特性.在风或流的拖曳作用下,浮冰的漂移可分为初始加速和稳定漂移两个阶段,其中初始加速阶段浮冰的迎流侧出现明显的低压区,浮冰垂荡运动与纵摇运动存在相互耦合的特性.对于风或流与波浪联合作用的情况,该文采用了一种叠加波浪引起的漂移速率与拖曳引起的漂移速率的线性方法,估算了浮冰在联合作用环境下的漂移速率,此线性估算方法在风速小于7 m/s的情况下或流速低于0.08m/s的情况下总体吻合较好.此外,该文还分析了风、流与波浪联合作用环境下浮冰纵荡、纵摇与垂荡三自由度的运动特性,并通过浮冰的漂移速率估算了波浪与浮冰的遭遇周期,其结果在风速与流速较低的情况下与数值模拟得到的浮冰各自由度运动周期结果吻合较好.

    浮冰风浪流运动响应数值模拟

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    基于集合卡尔曼滤波的短期非线性波浪场预测

    张林风刘曾
    463-471页
    查看更多>>摘要：采用非线性波浪模型进行波浪场预测时,初始数据误差会导致模型预报精度逐渐下降.该文采用集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman Filter,EnKF)方法,结合伪谱傅里叶-勒让德(Pseudo-spectral Fourier Legendre,PFL)波浪模型在二维非线性波浪场上开展了数值模拟,有效提高了模型在初始数据受扰动情况下的预测精度.首先,基于波浪理论及典型海浪谱生成波浪场初始数据;随后,引入符合一定空间分布相关性的随机扰动,完成波浪场初始化;其后,对比结合EnKF与PFL模型与单独使用PFL模型的预测误差迭代情况,验证该文提出方法的有效性;最后,通过控制变量法探讨各同化参数的选取对同化效果的影响.该研究成果表明:利用集合卡尔曼滤波方法可有效提高波浪短期预测效果.

    非线性波浪预测集合卡尔曼滤波数据同化同化参数选取

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