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第六届CMHL船舶与海洋工程计算水动力学国际研讨会顺利召开
编辑:【admin】     加入时间:【2023-1-19】
         2023年1月14日,第六届CMHL船舶与海洋工程计算水动力学国际研讨会(The 6th Symposium on Computational Marine Hydrodynamics, The 6th CMHL Symposium 2023),通过线上腾讯会议平台召开,并在KouShare(寇享)、Bilibili和仿真秀网站同步直播。来自海内外各高校、科研院所的7500余名专家、学者和学生参与了此次研讨会,创历届CMHL国际研讨会参会人数的新高。CMHL国际研讨会(CMHL Symposium)以上海交大CMHL研究中心命名,围绕船海工程计算力学方法研究、软件开发和工程应用等主题,每年召开一次,如今来到了第六届。会议旨在为本领域专家学者、研究人员、青年学生、软件开发者提供交流平台,加强高校、研究院所、企业之间的深入沟通与合作,促进船海计算水动力学的发展,提升船海装备数值分析和软件研发水平。

 
       第六届CMHL船舶与海洋工程计算水动力学国际研讨会,由上海交通大学CMHL研究中心、《Journal of Hydrodynamics》编委会、浙江大学海洋学院与重庆交通大学航运与船舶工程学院联合主办。长江学者特聘教授、CMHL研究中心主任万德成教授担任本次会议主席。会议邀请了13位船舶与海洋工程计算水动力学领域的国际知名教授和青年学者作大会主题报告。会议长达11多个小时,从上午9:00开始,一直持续到晚上20:20。
       CMHL研究中心主任万德成教授主持了本次CMHL研讨会,并致开幕辞。万德成教授对参加会议的来宾和听众表示欢迎,并特别感谢13位应邀作大会主题报告的专家学者对本次大会的大力支持。希望通过本次会议的交流,所有参会人员都有所收获,碰撞出思维的火花,为大家的研究和研发工作有更多的启迪,带来更多新思路,也希望每年的CMHL国际研讨会成为值得大家期待和期盼的学术盛宴。在简洁热情的开幕辞后,万德成教授宣布第六届CMHL船舶与海洋工程计算水动力学研讨会正式开始,随后进入到大会主题报告。
    

CMHL研讨会仿真秀直播界面

CMHL研讨会bilibili平台直播界面

CMHL研讨会仿真秀直播界面

 
        日本横滨国立大学Takanori Hino教授应邀做了题为“Ship Resistance Component Decomposition using Viscous/Inviscid CFD”的大会主题报告。Takanori Hino教授是日本横滨国立大学名誉教授,他的研究主要涉及计算船舶流体力学中的湍流分析和船型优化。曾获得横滨国立大学最佳研究员奖,获得2017-2018年船舶与海洋工程届著名的Weinblum纪念讲座奖。在大会主题报告中,Takanori Hino教授指出,在根据模型试验测得的船舶阻力预估实尺度船型阻力时,传统的基于弗劳德假设的阻力分解方法不尽合理,因为在复杂流场中,阻力的各组成部分互相耦合,很难将压差阻力和兴波阻力分开。而总阻力是在模型试验中可以得到的唯一量。因此,Takanori Hino教授基于粘性和无粘性CFD相结合的方法分析船舶周围的流场,介绍了一种新的阻力分解方法,对船舶性能分析有重要意义。 

 
      美国德州农工大学Hamn-Ching Chen教授应邀做了题为“CFD Simulation of Extreme Wave Impact on Ships and Offshore Structures using Coupled Level-Set and Volume-of-Fluid Method”的大会主题报告。Hamn-Ching Chen教授是美国德州农工大学的A.P. & Florence Wiley土木工程冠名教授和海洋工程资深教授。他是有限解析Navier-Stokes方法 (FANS)和CHimera有限解析方法势流求解器(CHAMPS)的创始人,目前已广泛应用于海洋、土木、机械和水利工程领域。他的研究方向包括湍流建模、船舶操纵、极端波浪、桥梁冲刷等等。Hamn-Ching Chen教授在大会主题报告中,介绍了局部解析的有限解析NS方法(FNAS),配合使用level-set和VOF耦合(CLSVOF)的截面捕捉方法,模拟了卡特里娜飓风下两个海上平台的极端波浪砰击和甲板上浪现象,可以成功捕捉到了巨大波撞击平台后,波破碎成无数小水滴的过程,表明了CLSVOF方法可以有效地用于模拟极端波浪对海上浮动结构物的砰击作用。

 
        美国Altair Engineering Inc.研发公司的曾亚东博士应邀做了题为“daptive Mesh Refinement (AMR) and its application in Two-phase Flow and Fluid-Structure Interaction problems”的大会主题报告。曾亚东博士目前在美国Altair Engineering Inc.研发公司担任CFD解算器开发人员。他的主要研究方向是自适应网格细化 (AMR) ,主要关注其在高性能计算(HPC)领域的数值计算应用,以及模拟多相流和流体结构相互作用(FSI)问题。在大会主题报告中,曾亚东博士提出了一种基于块结构自适应网格细化(BSAMR)的框架,同时用子循环和非子循环方法来模拟两相流。为了解决单相流和多相流体-结构相互作用问题,还提出了分布式拉格朗日乘子(DLM)浸入边界(IB)方法的自适应实现,并且通过几个典型测试问题,验证了其模拟的准确性和鲁棒性。

 
        浙江大学张大海教授应邀做了题为“Experimental and numerical study of an evolutionary algorithm-based optimization approach for multi-mode wave energy converter”的大会主题报告。张大海教授现任中国海洋学会海洋技术装备专业委员会秘书长、浙江大学先进技术研究院副院长以及浙江大学海洋学院教授,曾分别于2019年和2020年当选IET会士和IEEE高级会员。他的主要研究方向包括机电系统和海洋工程,主要从事海洋能源装备、海洋机电装备技术和流体动力与机电控制系统的技术研究。在大海主题报告中,张大海教授介绍了一种由水面漂浮浮标和多轴动力输出 (PTO) 系统组成的多模式波能转换器 (WEC) 的优化方法,创建了一种基于进化算法的优化算法。并且在实际波浪条件下,使用不同的目标函数和搜索空间进行了数值模拟,将数值结果与实验获得的数据进行比较,确定了多模WEC的优化设计和配置,并证明了所提出的优化方法可以显著提高效率。

 
        印度理工学院马德拉斯分校的V. Sriram教授应邀做了“Hybrid Modelling - Past, Present and Future”的大会主题报告。V. Sriram是印度理工学院马德拉斯分校海洋工程系教授。他的研究内容主要围绕计算和实验流体力学,他开发了多项应用于海洋工程的数值模型,曾获得牛顿国际奖学金、亚历山大·冯·洪堡奖学金等重要奖项。在大会主题报告中,V. Sriram教授介绍了数值模拟波物耦合问题的一个典型特征是需要同时考虑大尺度波传播和结构附近的小尺度精细物理现象,如非线性波-弹性结构相互作用波浪的破碎等。传统的单模型求解器才处理此类问题时,要么难以精细模拟结构附近流场,要么对远场波浪求解效率过低。因了此开发FNPT-粒子法耦合的NS求解器,报告中介绍了MLPG、IITM-RANS3D和Boussinesq模型耦合的粒子法研究进展,并对数值模型与实验设备的耦合等未来发展方向进行了展望。

 
        哈尔滨工业大学的何广华教授应邀做了“The cloaking phenomenon in arrays of truncated surface-piercing cylinders”的大会主题报告。何广华教授是泰山学者,博士生导师,哈尔滨工业大学海洋工程学院海洋流体力学教授。任《海洋工程杂志》、《水动力学杂志》编委。主要研究方向为波浪隐形、海洋结构的波浪载荷、强非线性波结构相互作用等。在大会主题报告中,何广华教授介绍了波浪隐形的概念——是指没有以径向出射波形式的波散射,是近年来为了降低海洋结构物的散射波能量而引入的概念。为达到数值计算的精度和效率,采用波浪相互作用理论对作用在物体上的波浪漂移力进行了计算,并采用基于高阶边界元法的边界积分方程进行了数值求解,系统地研究和讨论了波浪方向对作用在浮体上的波浪漂移力的影响。

 
       上海交大曹留帅博士应邀做了“Free Surface Characteristics of a Generic Submarine in Density Stratified Fluid”的大会主题报告。曹留帅博士是上海交大CMHL(船海计算水动力学研究中心)的助理研究员,主要研究方向是潜艇和水下航行器在分层流体中的运动、推进和操纵等性能的数值预报,以及螺旋桨空化模拟和主动与被动抑制方法研究。在大会主题报告中,曹留帅博士介绍了海洋密度跃层的背景和理论。然后,采用基于Boussinesq近似的数值方法对分层流体进行模拟。研究了潜艇Joubert BB2模型在均质和线性分层流体中的运动。分析了层状流体的阻力、下游尾迹、内波以及自由表面特性。在分层情况下,表面波波峰和波谷具有明显的各向异性,开尔文波的影响区域较大。

 
        俄罗斯科学院Strijhak Sergei博士应邀做了题为“Mathematical modeling of icing process of the outer surface of the hull for a marine vessel”的大会主题报告。Sergei Strijhak博士是俄罗斯科学院高级研究员、莫斯科航空学院(MAI) 806系副教授。他的研究方向为超级计算机架构、并行文件系统、机器学习算法、数据科学、计算流体动力学、飞机和风力叶片的冰积建模、旋转地球物理流、大涡模拟、湍流亚网格尺度模型、可再生能源、风力发电场、优化方法、FSI、噪声预测等。在大会主题报告中,Strijhak Sergei教授介绍了海洋船舶表面结冰问题的研究与北海航线的开发以及北极恶劣气候条件下船舶和海上结构物结冰问题。报告简要概述了欧拉-欧拉、描述气滴流动的欧拉-拉格朗日模型以及使用薄膜模型的积冰热力学模型。给出了使用ISP RAS方法的iceFoam求解器的描述,并给出了在渔船冰增长的不同流量参数下的数值计算结果。

 
        芬兰阿尔托大学Spyros Hirdaris博士应邀做了题为“Fluid structure interaction models for the analysis of the dynamic response of ships in intact and damaged conditions”的大会主题报告。Spyros Hirdaris博士是芬兰阿尔托大学海洋技术系副教授,担任IMechE Proceedings Part M: Journal of Engineering for Maritime Environment (Sage Ltd.)的副主编,是Ocean Engineering编委会成员。他的研究重点是海洋载荷的预测和在极端条件下运行的浮式结构的性能分析。在大会主题报告中,Spyros Hirdaris博士概述了流体和结构相互作用模型的发展和应用,这些模型和程序可用于简化强耦合效应对波浪载荷和响应的影响。提出了结合结构动力学与水动力作用耦合的显式离散方案。研究表明,在船体柔性影响响应的情况下,流固耦合作用可能是至关重要的。双向的分区耦合方法可以有效地估计动态响应的早期阶段的峰值。

 
        德国汉堡工业大学Moustafa Abdel-Maksoud教授应邀做了题为“Advances on numerical and experimental investigation of ship roll damping”的大会主题报告。Moustafa Abdel-Maksoud 教授是德国汉堡工业大学船舶流体力学理论研究所(FDS)主任,他的研究领域广泛,包含海上运输、船舶动力学、船舶操纵、高速船舶等,曾被授予德国海事技术协会(STG)纪念奖章。在大会主题报告中,Moustafa Abdel-Maksoud教授重点介绍了一种新的评估滚动阻尼的方法和基于数值模拟实现的谐振激励滚动技术。他还介绍了一种实时测量并分析阻尼的方法,该方法提高了对实验开展全方位调查的可行性。通过改变缩尺比,他研究并讨论了不同谐振激励方法的适用性,最后提出一种能够显著提高计算效率的方法。

 
        德国慕尼黑工业大学胡湘渝博士应邀做了题为“Mesh or Meshless for CFD”的大会主题报告。胡湘渝博士是德国慕尼黑工业大学的副教授。他的主要研究方向是多相流的多分辨率和多尺度建模,光滑粒子流体力学(SPH)方法,高阶数值方法等。被斯坦福大学评为世界前2%的科学家。在大会主题报告中,胡湘渝博士对比了求解CFD问题时网格类方法和无网格方法。从离散化的基本概念出发,介绍了CFD离散化的基本条件,以及邻域、构型和拓扑的概念。回顾了为什么网格被用于传统的CFD方法。并分析了为何合理设计的无网格方法也能满足网格提供的相同条件,并且还可以释放限制网格灵活性的已定义拓扑。最后,展望了无网格方法在多物理场建模的潜力。

 
        英国埃克塞特大学Gavin Tabor教授应邀做了题为“Making Waves; OpenFOAM and Offshore Hydrodynamic Simulation”的大会主题报告。Gavin Tabor教授是英国埃克塞特大学计算流体力学教授。他的研究主要围绕采用CFD方法和机器学习方法数值模拟流体动力学问题。他是OpenFOAM联合治理项目技术委员会的主席和OpenFOAM研讨会国际委员会的成员,对OpenFOAM的发展做出了巨大的贡献。作为学术界和工业界使用最多的CFD代码,其中的自由表面建模模块对计算流体力学领域产生了重要的影响。在大会主题报告中,Tabor教授介绍了以OpenCFD为核心的CCP-WSI+波浪结构相互作用的项目以及伊桑巴德二级HPC项目。报告最后展望了计算水动力学将如何随着机器学习和数据科学工具的发展而发展。

 
        英国巴斯大学臧军教授应邀做了题为“A new approach for computing violent wave loading on offshore wind turbine foundations”的大会主题报告。臧军教授是英国巴斯大学海岸与海洋工程系主任,海洋可再生能源研究组织PRIMaRE的主席。她负责或参与多个大型科研项目,开发开源数值模型,加快海洋可再生能源的发展,提高沿海地区在极端波浪条件下的耐受力和恢复力。在大会主题报告中,臧军教授介绍了最新的关于极端波浪砰击海上浮式结构物砰击的研究,对比分析了势流求解器和粒子法求解器在求解此类问题时各自优势。强调了高阶非线性波波浪载荷的危险性,并提出了新的计算高阶非线性波波浪载荷方法。

 
        每个大会主题报告结束后都进行了交流讨论。通过自由的交流讨论,听众可以更好理解每个大会主题报告的内容。各位大会主题报告人很耐心回答和解释了各位听众的问题,很多听众表示在研讨会之后还会与大会主题报告人继续联系并进行更深入交流。这实现了组织召开CMHL国际研讨会的初衷和目的:为大家搭建交流讨论的平台,打破闭门造车的局限,开拓视野,分享心得。
        经过11个多小时的大会主题报告和互动交流,第六届CMHL船舶与海洋工程计算水动力学国际研讨会落下了帷幕。在会议闭幕式上,万德成教授再次对13位应邀作大会主题报告的专家学者的精彩报告表示衷心感谢,同时也感谢每位参与提问和讨论的参会人员的积极互动,以及参与本次CMHL研讨会的所有听众的积极参与。他表示CMHL国际研讨会将继续为大家提供学术交流和自由讨论的平台,与大家一起分享船海计算水动力学最新研究进展和成果,同时会继续坚持问题导向、新颖独特、轻松愉快、形式多样、自由讨论等特点,让大家能在全方位、多层次、宽领域开展研讨,吸引更多的专家学者、青年学者、研究生和软件开发人员共同参与其中,分享研究体会与经验。最后,万德成教授提前祝大家春节快乐,兔年吉祥!邀请和欢迎大家在明年第七届CMHL国际研讨会上再相聚!

       为了便于大家随时回看第六届CMHL船舶与海洋工程计算水动力学国际研讨会的大会主题报告,已将13个大会主题报告的实况录像,放在第六届CMHL船舶与海洋工程计算水动力学国际研讨会的会议网站上:

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