发布时间 : 星期五 文章ittc船舶水动力 - 图文更新完毕开始阅读f44f0f37ee06eff9aef8078c
届序 方向 模 拟 21届（1993～1996） 22届（1996～1999） 术。 ·评述真实波浪时历数值与物理模拟技术、模拟与目标状态差异造成的不确定性评估研究进展。 23届（1999～2002） 24届（2002～2005） 25届（2005～2008） 26届（2008～2011） ·评述深、浅水中谱形、值模拟、探测和测量技多向谱、波群、极值、波流相互作用等波浪生成品质相关规程以及各种波谱。 ·深入了解近海结构冰·研究模型冰可压强度和破碎韧性的试验方法，推荐相关规程。 术现状。 ·研究和评估污染物回收装置水动力性能试验规程。 ·评述海洋冰况遥感和冰工程中的数值方法与代码研究进展。 ·推荐冰中近海结构性能试验指南；开发冰池船模阻力试验不确定度分析规程。 ·开展冰中螺旋桨敞水性能机理性试验研究。 ·评述高速船特别是多体船的功率性能、操纵性、耐波性、远场波与冲刷、空气阻力、稳定性等数值与试验技术研究进展。 ·修订现行高速船模型23
·分析各冰水池关于圆柱比较试验的系统偏冰 海 航 行 性 能 差；进行螺旋桨性能比较试验。 ·评述不同冰池现用试验规程及分析和数值模拟技术研究进展。 ·推荐冰中模型和实尺度试验标准方法。 ·研究模型冰特性测量技术、近海结构和系泊船只冰中试验方法、螺旋桨与冰相互作用模拟技术。 ·开发冰中模型和实船试验规程，提出对冰厚度和强度的船体摩擦及阻力修正方法。 ·评述冰中近海结构载荷与响应预报研究进展，提出相关指南。 ·基于冰／桨相互作用试验研究，开发冰中吊舱推进器试验规程；装有碎冰吊舱桨船的冰池试验规程。 中模型试验共性问题。 卫星探测技术新发展；·研究水翼艇、气垫船、·研究高速船动力不稳地效船、单体和多体复高 速 船 合型船的操作安全性和动力稳定性。 ·开发自航模、部分自海豚运动、强迫横摇及
定现象，提出解决横滚、纵倾和偏航等异常问题的方法。 ·评述多体船、带运动耐波性试验技术发展情由模型、斜拖、耐波性、主动控制系统的高速船届序 方向 21届（1993～1996） 气动力等试验规程。 22届（1996～1999） 况，推荐相关指南。 ·统计高速船事故和事件明细表，开发实船安全性试验规程。 23届（1999～2002） 24届（2002～2005） 25届（2005～2008） 26届（2008～2011） 试验和功率预报规程。 ·评述修订不确定度分析（UA）规程：EFD中的不确定度分析－不确定度评估方法、拖曳水池阻力试验指南；推进性能不确定度分析、自航试验实例；推进器不确定度分析，敞水试验实例。 ·开发新的不确定度分析规程：拘束模试验、自航模试验、LDV和PIV流动测量、实尺度试验规程。 ·密度、粘性、蒸汽压基本公式不确定度表达；CFD的UA规程改进；ITTC 1978功率预报方法的UA规程编制。 ·评述流场测量技术研究进展，重点为分离流、尾流和涡量场的PIV、SPIV、PIV、LDV和全息摄影技术的应用。 ·评述CFD技术研究进展，重点为ITTC各学科及其交叉领域中的定常、非定常和实尺流动预报。 ·评述自由面、非定常流、粗糙度和湍流结构精细CFD模拟的需求，指出需要哪些基准检验数据。 共 性 基 础 技 术 24
3.2.1 功率性能专题研究方向
该专题方向的提出主要是阻力和推进研究领域的共同要求。功率性能俗称快速性，自第11届ITTC首次设立功率性能委员会以来，该方向的研究从未间断过，因为快速性始终是衡量船舶设计及其技术和经济指标先进性的重要标志。从表4所列的任务演变情况看，该方向的研究主线始终是“速度－功率”预报和实船海试规程，但目前呈现这样的发展趋势：研究对象从单桨排水型船扩展到非常规推进船、高速船和多体船；试验与分析方法中加入了DGPS测量和Momto Carlo等不确定度分析技术；预报方法中CFD技术的应用力度不断加大；研究的重心则由水力光滑船体静水阻力换算转向伴流换算、不同涂层和粗糙表面船体的阻力换算以及波浪中功率裕度的预报。
快速性模型试验预报虽然是个经典问题，但至今仍有许多问题需要研究。从预报方法上看，近年来有人提出仅用自航试验结果来实现速度－功率性能的预报，但至今尚未找到足够证据表明这种方法比传统的基于阻力、敞水、自航试验结果的预报方法更好，故并不能作为规程来推荐。从换算方法上看，基于形状因子的三因次方法是ITTC力挺的方法，但形状因子的尺度效应问题无论是理论还是试验研究至今都无法给出明确的结论，特别是业已发现形状因子的尺度效应与摩擦线的选择强烈相关，以至于许多研究提出了新的摩擦线理论和公式，如Grigson、Katsui等，但至今也没有足够证据证明改变传统的ITTC 1957年摩擦线是必要的。速度－功率预报中不确定性最大的因素莫过于换算补贴的估算，特别是粗糙度补贴，这方面Townsin近年来做过许多有效的工作，但由于涂层技术乃至减阻技术的新进展，粗糙度补贴或船体表面处理的研究仍是今后需要进一步研究的重点之一，其重要性甚至超过新摩擦线的研究。另外，伴流换算这个老问题近来也倍受关注，先进的模型和实船伴流场测量技术的应用和CFD预报技术的发展，开始推动ITTC重新审视和着手改进传统的伴流预报方法。目前，伴流场的CFD预报几乎全部采用RANS方程，且倾向于采用雷诺应力湍流模型（RSM），伴流场测量已由
25
五孔皮托管和LDV的点测量技术向PIV、SPIV和DDPIV等面、体测量技术发展。这些进展大大加深了对伴流场物理本质的理解，从而有可能重新评述现有伴流换算方法的适用性，并进一步提出实船伴流试验和数值模拟的新方法。上述内容正是下届ITTC专门设立表面处理和伴流场换算专家委员会的目的。
快速性的CFD预报是本领域的研究热点，目前，船体阻力和螺旋桨敞水特性的CFD模拟已达到相当高的精度，整船自航试验的CFD模拟研究也是当前十分流行的课题，但将它们综合集成在一起的“数值拖曳水池”技术正在开发之中。尽管快速性预报的CFD技术比起操纵性、耐波性CFD预报要成熟得多，但迄今还没有任何拖曳水池采用RANS代码作为模拟和外推的日常使用工具。 3.2.2 非常规推进专题研究方向
非常规推进器的研究以往包含在推进委员会的任务中，直至第21届ITTC成立喷水推进小组、第22届和24届分别设立非常规推进器和全回转吊舱推进委员会，从而才开始了非常规推进技术的专题研究。由表4可见，一般的非常规推进器主要指导管桨、部分导管桨、前或后定子桨、端板桨、割划桨和Z形驱动桨等，研究目的主要是建立其推进试验和外推方法指南。目前，基于常规试验和ITTC 1978年方法修正的各种预报方法对端板桨、割划桨等常规螺旋桨的“变异”尚可接受，但对带有非转动部件如导管、定子等的推进器来讲，由于推进器部件及其与船体的相互作用的确切物理机制不清楚，因而这些方法的预报精度在大多情况下与此类推进器期望的节能效果同量级，故必须研究新的预报方法。对此，大范围变负荷自航试验技术是一种值得进一步研究的途径，而CFD技术有助于了解相互干扰的物理机制，两者结合起来有望对此类推进器的性能预报有所突破。
喷水推进装置的应用越来越广，但其功率性能预报仍是一个挑战性问题，业已证明基于阻力试验和孤立泵特性的预报方法误差太大，所以目前ITTC的研究重点是开发基于自航试验的预报方法，尽管对其必要性
26