陈作钢
- 作品数：57 被引量：194H指数：9
- 供职机构：上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：福建省自然科学基金国家自然科学基金国防科技重点实验室基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程电气工程动力工程及工程热物理航空宇航科学技术更多>>
- 基于通量差分分裂型上风差分方法求解非定常不可压缩Navier-Stokes方程被引量：1
- 1999年
- 本文使用通量差分分裂型上风差分格式求解了三维非定常不可压缩 Ｎａｖｉｅｒ Ｓｔｏｋｅｓ方程。采用这种方法，本文首先在绝对和相对两种参考系中数值模拟了低雷诺数非定常条件下平板周期性振荡问题，计算结果与解析解相当吻合；然后数值考察了雷诺数 Ｒｅ ＝ ２００，角速度 ω＝ ０和 ω＝ １ 两种情形下圆柱绕流问题，数值计算所得的阻力系数、升力系数和斯特罗哈数同试验结果完全相符。
- 陈义根蔡荣泉陈作钢沈奇心
- 关键词：非定常N-S方程圆柱绕流不可压缩流
- 浅水条件下喷水推进船航态及喷射流形态研究
- 2024年
- 为了探究浅水条件对喷水推进船航态及喷射流形态的影响,基于数值模拟方法进行不同水深条件下喷水推进船航态及喷射流形态影响规律及机理分析,并构建回归预报模型。采用雷诺时均方程建立喷水推进船自航特性数值模拟方法,开展水深条件对喷水推进船绕流场以及喷射流形态和湍动能分布的影响研究。基于多水深条件下喷水推进船航态和喷口流量数值计算结果,构建船模航态及喷射流形态回归预报模型。研究结果表明:随着水深减小,浅水阻塞效应加剧,船底压差和尾倾角增大,船体周围回流速度和吃水量也增加;船首横波系逐渐增大并与船尾横波系相互干扰,耗散能量增加;喷射流与船尾兴波交汇点随水深减小逐渐前移,径向扩散和旋度增大,推进功率下降,湍动能和水体扰动增强。研究成果可为浅水条件下喷水推进技术应用提供科学依据,提高喷水推进船在复杂水域环境中的效率和安全性。
- 杨茜冯榆坤陈作钢张岩
- 关键词：推进船喷水推进数值模拟
- 循环水槽中分层流模拟试验与CFD研究
- 风洞循环水槽作为上海交通大学船舶与海洋工程国家实验室的重要的教学与研究设施之一,目前正积极筹备建设中。该风洞循环水槽由低速风洞和分层流循环水槽两部分构成。为了模拟海洋环境中因海水浓度不同而形成的分层流,拟在普通循环水槽中...
- 陈作钢马宁桥诘泰久渡边幸英松井志郎
- 关键词：循环水槽分层流CFD
- 文献传递
- 基于GEKO湍流模型的JBC流场数值模拟
- 2022年
- [目的]两方程模型是RANS工程计算中常用的湍流模型,其中SST k-ω湍流模型具有良好的壁面距离自适应性和逆压梯度流预报能力。然而,湍流模型构造过程中引入的经验性参数使得湍流模型不具普适性,为此,研究采用引入流动控制参数的方法提高湍流模型对船舶流场的适用性。[方法]在经典SST k-ω湍流模型的基础上,GEKO(Generalized k-ω)湍流模型通过引入流动分离参数C_(S)和旋转修正参数C_(RC)分别控制流动分离强度和流动旋转效应,以提高湍流模型对各类流动的适应性。针对JBC船型,采用SURF程序对其流场进行数值模拟并与试验结果进行对比,以考察不同设置下新参数对船体阻力、伴流场和压力分布的影响。[结果]计算结果表明,与经典SST k-ω湍流模型相比,GEKO湍流模型中C_(s)和C_(RC)的设置会影响到JBC船型的阻力预报及伴流场预报。[结论]湍流模型的参数化修正具有提高湍流模型适应性和精确度的潜力,对湍流模型工程应用改进具有参考价值。
- 许辉日野孝则陈作钢
- 关键词：数值模拟
- 基于复杂柔性运动流场数值求解的动网格方案及应用被引量：2
- 2018年
- 为解决在复杂柔性边界非定常变化的流场中高精度结构化网格的应用问题,提出一种二维贴体结构网格快速生成的动网格计算方案,基于代数法对流场边界进行贴体网格快速生成,根据边界的变化,随时间步快速生成新的高质量结构化网格.应用于类鱼体柔性推进流场的计算结果显示,所提出的方案在计算负荷、网格交叉、多时间步网格质量等方面性能良好,充分显示了结构化网格在网格生成速度、网格质量、计算精度、湍流模型适用性等方面的优势,为柔性运动的流场研究提供了新方案.
- 郭泽宇陈作钢
- 关键词：数值模拟动网格技术
- 水面光伏电站环境载荷数值预报方法研究被引量：3
- 2023年
- 环境载荷评估的准确性直接关系到水面光伏电站锚固系统设计的安全性和经济性。光伏漂浮方阵组件多、支架结构及排布方式各异、规模日趋庞大,现有相近规范均不能给出令人信服的环境载荷估算结果。本文提出了一套基于多尺度分析的数值计算方法,对风载荷、流载荷和波浪载荷进行了预报。在数值考察验证的基础上对方阵几何模型进行适当简化,将网格单元数控制在2.5亿以内,使大规模数值计算成为可能;从漂浮方阵中摘选不同行列数的子区域,通过彼此对比确认,分析各组件环境载荷随方阵行列的变化规律,完成整体方阵环境载荷的预报。研究结果表明:上游组件对下游组件存在着明显的遮蔽效应,迎风第5行会形成风载荷次峰;方阵内部载荷基本趋于稳定;风、流载荷沿列的分布规律存在明显差异。本研究解决了水面光伏电站多尺度、大规模、无法直接进行建模计算的问题,为水面光伏电站的锚泊设计提供了数据支持。
- 席凯黄国珍冯榆坤陈熹陈长馥陈作钢
- 关键词：环境载荷数值模拟多尺度分析
- 循环水槽隔板设计与水槽倾斜研究被引量：1
- 2011年
- 循环水槽同传统拖曳水池相比具有许多优点,因而日益广泛地应用于船型开发和船舶水动力性能研究。在水槽中设置隔板可以模拟海洋中的分层流,但隔板的迟滞作用必然会对循环水槽计测部流场品质造成一定的影响。为了研究这一设想对流场的影响,数值模拟循环水槽在无隔板、整段隔板以及分段隔板情况下的流动情况。对比结果表明,采用分段隔板形式较为理想。另一方面,循环水槽作为一种基础实验设施,对其计测部的水平度有着严格要求,探讨安装中的误差或投入使用后地基沉降引起的水槽倾斜对计测部流动带来的影响。基于VOF模型,模拟水平及各倾角二维条件下循环水槽计测部的流动情况,结果表明,较大倾角时,计测部波面变化较大,且计测部末端有气泡产生,而在微小倾角时,波面变化不明显。
- 李金成陈作钢徐力桥诘泰久
- 关键词：循环水槽数值模拟隔板
- 基于迭代型体积力法的船舶自航性能数值研究被引量：5
- 2016年
- 准确预报船舶自航水动力性能对船舶设计与快速性优化具有重大意义。论文应用计算流体动力学(CFD)方法,采用体积力法代替真实螺旋桨;并应用耦合螺旋桨势流涡格法(VLM)和船体周围粘性流场RANS方程,对KCS集装箱船的自由面粘性流场进行船模自航数值模拟,通过调节螺旋桨转速达到自航状态,计算结果与试验结果吻合良好。整个计算过程通过集成了VLM和RANS方程的程序自动完成。研究结果表明,迭代型体积力法可以快速准确地预报船桨干扰下船体的自航性能。
- 郑洋陈作钢代燚
- 关键词：升力面
- 以伴流均匀度为目标的艉部线型优化被引量：8
- 2010年
- 以某3 100箱集装箱船(3 100 TEU)为研究对象,进行了以提高伴流均匀度为目标的船艉优化方法研究.采用软件Friendship中的Framework模块对原型后体进行修改,采用FLUENT前处理GAMBIT软件生成网格.在统一网格形式下,基于FLUENT软件平台对三型船体绕流进行了数值模拟和静水力参数、阻力及伴流分析,并采用船形特征值x-i对船形进行了U、V度分析.结果表明:max(x-i)对应的站号越大(从船艉至船艏依次编号),伴流均匀度越好;靠近艉部的x-i值偏低有利于提高伴流均匀度.将艉部横剖面形状朝极端U形方向改的阻力仅增大0.61%,则伴流峰、伴流梯度、伴流不均匀性征即有明显改善.
- 傅慧萍陈作钢
- 循环水槽船模阻力试验不确定度分析被引量：6
- 2020年
- [目的]采用试验流体力学(EFD)和计算流体力学(CFD)方法研究流体力学,都存在不确定度分析的问题。针对循环水槽船模阻力试验开展不确定度研究,分别分析精度极限、天平标定和数据采集过程中引起的不确定度。[方法]针对循环水槽所特有的、来流不均匀度和湍流强度难以通过EFD方法求解不确定度的敏感系数,根据上海交通大学循环水槽的实际情况建立相关数学模型,采用CFD模拟得到来流不均匀度和湍流强度对总阻力的影响,应用不确定度理论得到相应的不确定度分量,对CFD计算的不确定度进行专门分析。[结果]结果显示:在CFD不确定度分析中,修正和未修正的计算结果均得到了有效确认,表明利用CFD模拟开展研究可行;循环水槽船模阻力试验合成相对不确定度为1.91%,湍流强度对阻力的影响最大,起主导作用,在设计循环水槽时应尽可能降低湍流强度;由不均匀度引起的不确定度分量,以及由精度极限、天平标定和数据采集过程引起的不确定度分量均不大。[结论]采用CFD方法分析EFD不确定度的一些分量,具备可行性和一定的借鉴意义。
- 童寿龙陈作钢
- 关键词：循环水槽不确定度不均匀度湍流强度
