2023年6月18-23日，第33届国际海洋与极地工程会议(The Thirty-third International Ocean and Polar Engineering Conference, ISOPE 2023)在加拿大渥太华举行。来自世界各地四十多个国家的高校、研究机构、企业与工业界的专家学者一千余人，通过线下和线上形式参加了会议。国际海洋与极地工程学会(International Society of Offshore and Polar Engineers, ISOPE)成立于1989年，是海洋工程、近岸工程、土木工程和极地工程界最著名也是最重要的国际学术组织之一，在国际海洋和极地工程界有重大影响力。长江学者特聘教授、上海交大CMHL研究中心主任万德成教授是本次会议的共同主席(Co-Chairs)之一。
今年ISOPE国际会议收到了一千多篇论文，其中590篇论文被会议录用，并收录到EI-index的会议论文集。本次会议共设137个分会场，近590篇论文在会上作了报告交流。上海交大CMHL研究中心团队有20篇论文经过严格审稿后被会议录用。CMHL研究中心成员通过线上参加会议，并汇报交流了CMHL研究中心团队近年来在粒子法、GPU加速技术、气泡减阻、水气泡混合流动、水动噪声、漂浮式风机、涡激振动、大型船舶水弹性、深海管道混输流动、流固耦合等方面取得的最新研究成果。
王建华博士作了题目为“Study of Self-Propulsion Performance of a Single-Screw Ship in Waves Based on Improved Propeller Body Force Model”的汇报。主要汇报了采用改进的体积力方法开展波浪中船舶自航的数值预报研究进展。论文通过与基于真实螺旋桨的自航仿真结果对比，验证了基于优化改进的体积力模型可以对波浪下的推进性能（推力和转矩）和尾部伴流进行可靠预报，为波浪中的船舶自航推进研究提供了一种更为高效的预报方法。
庄园博士做了题为“Comparison of Porous and Direct Volumetric Integration FW-H formulation for acoustic prediction”的报告。报告首先对目前较为通用的两种辐射声积分方法进行了介绍，分别为虚拟面积分和直接体积积分。虚拟面积分计算量小，但是积分面难以控制，容易产生虚假噪声，而直接体积分消耗计算资源巨大。通过应用双网格方法可以对体积分方法的计算资源进行减小。文章对圆柱绕流进行了数值模拟，通过分析近场、远场的声压级，以及与流场压力进行对比验证，发现双网格体积分方法可以高效准确地预报圆柱绕流噪声。
钟文杰博士后作了题为“Multi-Layer Mesh Technique for Coupled Dynamic Analysis of Floating Offshore Wind Turbines”的报告，提出了一种多层级动态网格思路，并针对强迫运动和自由运动两种情况开发了相应程序。多层级网格基于计算域分区和运动分解思想，不同子域的网格移动和变形可以单独处理，有利于保证动网格质量。对于强迫运动模块，采用NACA0012翼型绕流和IEA 15MW浮式风机多自由度运动进行验证。对于自由运动模块，采用波浪作用在浮式箱型结构和OC4半潜式平台水动力分析进行验证。研究表明，多层级动态网格比单一动网格方法具有更好的适应性，并能保证结构大幅度运动下的网格质量。
博士生陈松涛做了题为“Development of an Improved Numerical Wave Tank for Wave-Current Interaction Simulations Based on OpenFOAM”的报告。报告主要介绍了基于OpenFOAM自主开发了虚拟流体方法（GFM）、CLSVOF自由面捕捉方法、GABC造波消波方法和修正湍流模型，并最终形成了适用于研究波流相互作用（WCI）的高精度高效数值波浪水池。随后，通过一个标模实验验证了该数值波浪水池的可靠性和精确度，并发现修正后的湍流模型可以很好地改善由于数值耗散带来的波浪衰减。未来，将进一步利用该数值波浪水池对更加复杂的两相流问题进行模拟和验证。
博士生刘志强作了题为“Hull Resistance Perfomance Optimization based on Fitting Surface Deformation” 初步研究汇报。基于最大熵理论，引入了一种质心坐标差值变形方法。使用该方法变形DTMB船体形状以创建不同的船体形状。然后使用naoe-FOAM-SJTU求解器计算了Fr=0.18条件下不同船型在静水中的阻力。以Kriging理论为基础构建Kriging近似模型。采用单目标遗传算法求解最小总阻力船体。结果表明，基于最大熵理论的贴体网格变形方法可以应用到船体变形与设计当中，具有一定应用前景和研究价值。
博士生魏德志做了题为“Numerical Study of the Effects of Yaw Error on the Wind Farm Performance”的学术报告，根据数值模拟结果，探究与分析了“偏航误差”现象对风电场性能的影响，发现 “偏航误差”并不总是有害的，受其影响，风电场总产能既可能增大，也可能减小，取决于风电场内尾流效应的变化。
博士生于连杰做了题为“Numerical Study on the Propeller Hydrodynamic Noise Based on Dual Mesh Technology“的报告，针对INSANE E779A螺旋桨非空化工况，研究水下螺旋桨非线性噪声特性。采用开源平台OpenFOAM进行流场和声场的计算，流场采用DES模型，声场预报采用FW-H方程。其中，非线性噪声使用直接体积分方法预报，并结合双网格方法来降低计算量。结果表明，螺旋桨非线性噪声成分对于高频和低频范围都会产生影响，远场衰减特性不是按照球形波衰减规律变化的。采用双网格方法在不幅度降低计算精度的前提下，能够使计算时间和存储量减少2个数量级。
博士生韩勃进行了题为“CFD Study on Interaction among Wave, Current and Fixed Cylinder”。报告中介绍了通过大涡模拟模型研对波浪、海流和固定圆柱之间的相互作用对水动力学的影响的研究。在该研究中发现，在波浪和海流相互作用工况下，自由水面呈现出不同类型的“ringing”现象波纹。为了探究其原因，该研究比较了不同工况下圆柱侧面的动压力，发现波浪和海流相互作用工况下的动态压力幅值明显较低，并且曲线形状更为复杂，表现出峰值上的凹陷和谷底的波动。该研究进而通过比较水下涡旋结构发现在仅有波浪的工况下，涡旋结构杂乱且无完整性，而在波浪和海流相互作用的工况下，则存在“项链涡”和“Karman涡街”现象。这些涡结构的明显差异是最终造成自由水面波纹偏差的根本原因。这项研究揭示了波浪、海流和固定圆柱之间复杂的动力学效应，并对水下结构的影响进行了探讨。这对于海洋工程和结构设计具有重要意义，为未来的海洋工程研究提供了有价值的参考。
博士生魏亚博做了题为“Hull Form Optimization Using Bayesian Optimization Framework”的学术报告。报告主要介绍了基于序列采样技术开发的船型优化框架，通过将代理模型作为数据挖掘的工具实现智能寻优。首先，通过测试函数对开发的优化框架进行测试，发现所采用的自适应采样方法可以使用较少的迭代步数得到优化解。然后将此框架应用至船型优化实例，并于传统SBD方法进行对比，结果表明，该优化框架在优化效率方面提高了33.3%，在优化精度方面提高了14.20%。
博士生博士生张文杰做了题为“Numerical investigations of dam-break flow impacting on elastic barrier based on CFD-FEM method”的学术报告，报告采用CFD-FEM方法研究了溃坝水流对弹性梁的流固耦合作用，流固耦合求解以分区方式进行。流场计算采用OpenFOAM软件，结构计算采用自行开发的有限元程序，采用双向耦合算法对流场网格进行更新。用三种类型的FSI耦合算法研究其对计算精度和效率的影响。研究表明，三种FSI耦合算法的计算精度基本一致，利用弱迭代的FSI耦合算法在计算精度和效率方面都表现出优异的性能。适当增加PIMPLE外循环迭代次数可能有助于加快流体和结构之间的计算收敛，因此不会导致计算时间的大幅增加。
博士生徐顺做了题为“Dynamic Responses and Wake Characteristics of a Floating Offshore Wind Turbine in Yawed Conditions”的报告，研究了不同风机偏航角（0°，15°，30°）对漂浮式风机耦合动力响应和尾流特性的影响。结果表明，风机的气动功率随偏航角度的增加而降低；15°偏航角时浮式平台的纵荡和纵摇与非偏航状态差异较小，而在30°偏航角时具有较大差异；平台横荡运动随偏航角度增加而增加；此外，偏航角度的增加引起风机尾流的偏转及尾流的更快恢复。
博士生黄聪祎汇报的题目为”Numerical Simulation of Sloshing Flows of Three-Dimensional Rectangular Tank in Regular Waves by MPS Method”。采用MPS方法模拟了三维矩形液舱在规则波中的运动。液舱在规则波的作用下往复运动，液舱内的液体在此激励下会发生晃荡，而液体的晃荡又会影响液舱的运动。因此，这是一个比较复杂的内外流耦合现象。在报告中，改变液舱内液体的深度，分别模拟其在相同波浪条件下的运动，分析深度对于此内外流耦合问题中，液舱晃荡剧烈程度的影响，以及对液舱的运动响应的影响。
博士生邵聿明做了题为“High-fidelity Modeling and Simulation Approach for Bow Wave Breaking of a KRISO Container Ship”的学术报告。利用自适应网格加密技术(AMR)对KRISO集装箱船模型在Fr=0.35时船首破波现象进行了高保真模拟。报告中还采用动态负载平衡(DLB)来提高计算机资源的有效利用。通过将CFD预测的速度分量和破碎区涡度特性与实验数据进行了比较。结果表明，采用AMR-DLB方法建立的高保真数值模型能够较好的预测船首波破碎过程中的非线性现象。
博士生薛瑛杰进行了题为“Numerical Study on the Hydrodynamic Response of Y-Shaped Floating Offshore Wind Turbine Platform”的报告。该报告基于第一届海洋漂浮式风机对比研究（1st FOWT Comparative Study）提供的Volturn-US 1:70的风机平台模型，使用naoe-FOAM-SJTU求解器，实现了静稳性、自由衰减以及聚焦波下的运动响应和系泊张力的研究，并与试验结果进行对比。计算结果表明，六自由度运动和系泊系统在静态平衡载荷条件下与实验结果吻合良好。此外，自由衰减曲线表明，升沉运动与实验完全一致，纵摇和纵摇误差小于10%。在聚焦波算例下，尽管我们使用CWA和JONSWAP方法来制作聚焦波，波峰位置的运动响应与实验结果基本保持一致。通过数值模拟，为试验的进行提供参考，并验证了naoe-FOAM-SJTU求解器能够处理更加复杂的水动问题。
博士生和康健做了题为“Numerical Investigations of Hydrodynamic Performance of a NACA0012 Hydrofoil in Water-Air-Bubble Mixed Flows”的报告。汇报了水-气-泡混合流动是海洋结构物与周围流体发生剧烈相互作用产生的复杂多相流动，对海洋结构物的水动力性能有着显著而复杂的影响。研究采用计算流体力学方法，研究了水-气-泡均匀混合来流对NACA0012二维水翼水动力性能的影响。采用双流体方法，利用开源CFD工具包OpenFOAM求解水-气-泡多相流混合流场。数值方法的验证从两个方面进行。一方面，将单相来流条件下的数值结果与实验和他人数值结果进行了对比验证，同时进行网格收敛性检验，进一步验证了数值方法的正确性和稳定性。在此基础上，进一步讨论了10 %含气率条件下水-空气-泡流动对于水翼水动力性能的影响。
博士生高港做了“Numerical Investigation of Horizontal Thermal Buoyancy Jet in Linearly Stratified Fluid”的报告。以在真实海洋环境中广泛存在的工业废水排放、海底热泉喷发、潜艇冷却水排放为背景，开展了线性分层环境下热浮力射流数值模拟，研究在不同射流速度、温度和分层强度下射流轨迹、形态和射流温度变化，介绍了在实际工程应用中，水下航行器冷却水排放规律变化。
博士生肖家伟做了题为“Two-way Coupled CFD-FEM Method for High-speed Water Entry of Elastic Wedge”的报告，应用一匀速入水的底角10°的弹性楔形体验证了基于preCICE开发的CFD-FEM双向耦合求解器，并在验证的基础上探究了入水速度对于水弹性效应的影响。结果表明，高速入水造成的水弹性响应会使得砰击压力产生强烈的非线性现象。
硕士生贺帆做了“Study of Spring Response of 20000TEU Containership in Waves”的汇报。使用组内基于naoeFoam开发的CFD-FEM流固耦合器，使用单向耦合的方法对一艘超大型集装箱船在不同波长的规则波中的运动响应以及水弹性响应进行了数值模拟，并将数值模拟得到的纵摇和垂荡响应以及船舯弯矩幅值与试验结果进行了对比，均吻合较好，其中船舯弯矩的误差最大仅为10.6%。
硕士生王澳做了“CFD Prediction of Slamming Loads on KCS in Oblique Waves”的汇报。在恶劣的海况下，船舶砰击事件时有发生。事实上，船舶很难一直在迎浪中航行，所以船和波浪之间存在一个角度，这样一来，横向波浪可能会导致船体两侧砰击载荷的差异。本研究采用重叠网格方法模拟了KCS船在不同浪向角波浪中的砰击事件，得到了波浪中的船舶运动响应以及砰击载荷。结果表明，运动响应随着浪向角增大而增大，在某些浪向角下的砰击载荷会高于迎浪情况。
硕士生吴萌萌做了题为“Numerical Study of Green Water Loads on a Fixed Structure by MPS Method”的报告。汇报了基于mps方法研究湿溃坝中闸门施放速度对甲板上浪影响的数值模拟。首先与已有的sph的计算结果进行了比较，mps的结果与sph模拟的结果十分吻合。之后进行了不同闸门释放速度的数值模拟。发现闸门释放速度对波形，载荷都有一定的影响。
CMHL研究中心成员也通过线上参加会议并进行了交流，展示了CMHL研究中心的研究成果及精神风貌，同时大家也在参加会议的过程中学习到了很多好的思路和做法，开阔了大家的视野，达到了学习交流和锻炼提高的目的。