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CMHL研究中心成员赴希腊参加第34届国际海洋与极地工程会议(ISOPE 2024)
编辑:【admin】     加入时间:【2024-6-25】
       2024年6月16-21日,第34届国际海洋与极地工程会议(The 34th International Ocean and Polar Engineering Conference, ISOPE 2024)在希腊罗德岛举行。来自世界各地四十多个国家和地区的高校、研究机构、企业与工业界的专家学者和青年学生800多人参加了会议。会议收到1100余篇摘要,经过评审,626篇论文被会议接受收录到论文集。本次会议共设141个分会场,600多篇论文在会上进行了报告交流。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。国际海洋与极地工程学会每年在世界各地组织召开一次国际海洋与极地工程会议。




     在本次会议上,长江学者特聘教授、上海交通大学船海计算水动力学研究中心(CMHL)主任万德成教授,当选国际海洋与极地工程学会(International Society of Offshore and Polar Engineers, ISOPE)主席(President),这是ISOPE学会最高学术职务,也是华人学者首次当选担任这个重要学术职务。
 

      CMHL研究中心主任万德成教授,带领CMHL研究中心2位青年教师王建华副研究员、赵伟文博士,2位博士后叶茂坤博士、谢丰泽博士,以及6位博士研究生魏亚博、高港、和康健、邵聿明、肖家伟、薛瑛杰参加了本次会议。
【大会主题报告】
      本次会议邀请了万德成教授做大会主题报告。万老师做了题为“Floating Offshore Wind Farm Projects in China: Main Challenges and Key Technologies”的大会主题报告,主要针对中国漂浮式风电发展,详细介绍了近年来CMHL研究中心在漂浮式风机一体化分析和优化设计研究方面所开展的工作和研究进展。




【各位老师主持分会场】
      在万德成教授带领下,CMHL研究中心老师担任多个分会场主席,主持相关分会场的报告交流。万德成教授主持了3场分会场的报告,主题分别为“Drag,EEDI”、“Ship Maneuvering”,“Vehicles in Internal Waves”,累积18篇论文汇报交流。


       王建华副研究员主持了一场分会场报告,主题为“Ship Maneuvering”,该分会场共包含5篇论文汇报交流。
       赵伟文博士主持了一场分会场报告,主题为“Cavitation”,该分会场共包含7篇论文汇报交流。
    
【报告交流】
       上海交通大学CMHL研究中心团队有22篇论文经过严格审稿后被会议录用。CMHL研究中心成员汇报交流了团队近年来在粒子法、液舱晃荡、破波、水动噪声、漂浮式风机、流固耦合、水下分层流、智能优化、机器学习等方面取得的最新研究成果。
       王建华老师做了题为“Experimental Study of Influence of Bubble Flows on Plate Flow Field in Shallow Water Environment”的报告。通过实验,研究了气泡流对平板底部流场的影响。利用粒子图像测速仪(PIV)对循环水槽板底复杂流场进行了观测;利用压力传感器测量板的流动力,分析了不同流场条件对板表面摩擦阻力的影响。研究结果表明,板边界层上气泡流动的变化将影响板的摩擦阻力,可实现气泡减阻。而浅水条件会影响气泡流动,从而影响气泡减阻效率。
       赵伟文老师做了题为“Investigation of Main Cavity Formation and Fragmentation in Plunging Breaking Waves: Influence of Wave Steepness and Surface Tension”的报告。针对不同初始波陡和表面张力下的破碎波进行直接数值模拟,详细讨论了波浪破碎过程以及波浪参数对破碎的影响。研究结果表明,初始波浪波陡越大,波浪翻卷时所形成的空腔在波幅方向上的垂直距离越大;气腔破裂往往主要由于两种原因:其一,受到腔外上下两侧湍流剪切的影响而发生破裂;其二,空腔受到浮力作用上升到自由面而后完全破裂。
       博士后叶茂坤做了题为“A Comparative Study of Different Artificial Neural-Network Architectures in the Prediction of Riser VIV”、“Motion Control of a Semi-Submersible Platform for Offshore Wind Turbines Using Gyrostabilizer”、“Numerical study of aerodynamics and wakes of a floating offshore wind turbine under atmospheric turbulence inflows”和“Numerical Investigations of Flow-Induced Noise Around Three-Dimensional Circular Cylinders”四份报告。
       第一份报告:对比分析了三种不同的人工神经网络架构在立管涡激振动预报中的应用效果。结果表明,融入流场信息的时间序列人工神经网络具有最佳的预报效果。
      第二份报告:根据简化的减摇陀螺作用力模型,结合CFD方法分析了减摇陀螺对漂浮式风机在规则波中运动响应的影响,初步的数值分析表明减摇陀螺对漂浮式风机的纵摇有一定的抑制作用。
      第三份报告:使用课题组开发的FEWT-SJTU求解器对真实大气入流下的漂浮式风机的气动性能和尾流做了数值研究,结果表面相较于均匀入流和剪切入流,真实大气入流对漂浮式风机的气动性能和尾流特征都有显著影响。
    第四份报告:首先对二维和三维圆柱绕流进行了模拟,然后着重探讨了在声学计算中可穿透积分面的选取对最终结果的影响,同时探讨了造成二维和三维圆柱绕流算例中声学量差异的原因。
       博士后谢丰泽做了题为“Three-dimensional Simulations of Tsunamis Induced by Rigid Landslide Using Resolved MPS-DEM Method”和“Numerical Simulation of the Flooding Process of a Compartment with Baffles by MPS Method”两份报告。
 
      第一份报告:应用课题组自主开发的MPS-DEM求解器,针对滑坡入水问题进行数值模拟,并与试验结果进行对比验证。在验证的基础上探究了滑落体的质量和接触面的粗糙程度对近岸浮式结构物运动响应的影响。结果表明,提出的MPS-DEM求解器可以模拟相关的刚体滑坡入水问题,提出的动态边界粒子标记技术能够有效避免接触面处的非物理压力振荡现象。
       第二份报告:首先介绍了无网格粒子类方法在模拟具有自由表面大变形特征的剧烈流动问题时的优势。。随后展示了采用课题组自主开发的无网格粒子法求解器MLParticle-SJTU模拟了一个标模——二维破损方舱的进水过程。接着分别在二维方舱中布置了水平和竖直的挡板,分析挡板的位置对延缓破舱的倾覆过程的影响。
       博士生魏亚博做了题为“Multi-Objective Hull Form Optimization Utilizing Sequential Sampling Method”和“Numerical Simulation of Water-Air-Bubble Mixed Flows around JBC Ship”两份报告。
      第一份报告:将序列采样方法应用到实际工程问题中,以KCS为研究对象采用SBD优化体系和序列采样优化体系对其阻力和伴流开展了优化设计,结果表明在KCS船两目标优化算例中,序列采样多目标优化体系在多目标优化问题的 Pareto 最优解集附近具有更高的预测精度,且其优化效率有一定程度的提高。
      第二份报告:采用欧拉-欧拉双流体方法研究水-气-泡混合流对叠模工况下JBC船体性能的影响。结果表明在含气入流条件下,气泡在船体壁面附近聚集,对水体产生排挤作用,增加了边界层的速度梯度。气泡混合流导致了JBC船体总阻力的减小,其减阻效果来源于紧贴船体表面的气泡导致局部流体密度和粘度发生减小,从而使得摩擦阻力减小。
      博士生高港做了题为“Wake Characteristics of a Submerged Underwater Vehicle in Two-layer Fluids”和“Numerical Study of Internal Waves Induced by a Moving Submarine Model in Two-Layer Fluids”两份报告。
       第一份报告:基于重叠网格和LES方法,开展了在两层流体中水下航行体运动数值模拟工作,根据现有的实验结果验证了方法的正确性,分别了探究了傅汝德数、潜深和密度梯度变化对自由面和内界面的兴波、自由面散度分布的影响。结果表明,傅汝德数的增大、潜深的减小以及密度梯度变大,自由面和内界面的各项特征物理量都显著增大。
 
       第二份报告:开展了两层流体中水下航行器运动诱发内波的数值模拟工作,分别对比了速度入口边界条件和刚性盖边界条件下的自由面和内界面兴波结果,结果表明,傅汝德数大于1时,两层流体内界面仅能观察到散波,当水下航行器运动速度较低时,两层流体内界面仅能观察到散波,当运动速度最大时,自由面的波动会影响两层流体内界面。
       博士生和康健做了题为“Wall-Modeled Large Eddy Simulation for a Highly Decelerated Axisymmetric Turbulent Boundary Layer”、“A Comparative Study between Wall-Resolved and Wall-Modeled Large Eddy Simulation of Turbulent Channel Flows”和“Grid Resolution Requirements for Wall-Resolved Large Eddy Simulation of Wall Pressure Fluctuations in Turbulent Channel Flow”三份报告。
       第一份报告:应用壁面模化大涡模拟对回转体标模进行数值模拟研究,针对流向逆压梯度影响下的流动机理进行了研究与分析,从时均流场、脉动流场以及壁面脉动压力特性的角度给出了流向逆压梯度影响下的湍流边界层流动特性。
       第二份报告:针对充分发展的槽道流标模问题,对壁面模化大涡模拟和壁面解析大涡模拟的流动捕捉精度进行了综合分析,包括时均速度流场,脉动速度、以及壁面脉动压力等角度进行了对比,解释了壁面模化大涡模拟在捕捉壁面脉动压力时存在精度不足的原因。
       第三份报告:针对充分发展的槽道流标模问题,采用壁面解析大涡模拟方法进行了数值模拟。给出了壁面解析大涡模拟方法在捕捉壁面脉动压力时对网格分辨率的具体要求。
      博士生邵聿明做了题为“Numerical Study of Flow Structure and Air Entrainment around a Shallowly Submerged Hydrofoil”和“Propeller Hydrodynamic Performance in Water-Air-Bubble-Mixed Flows”两份报告。
       第一份报告:采用自适应网格加密技术对浅水工况下的水翼诱导自由面破碎现象进行了模拟,重点分析不同水深下水翼的水动力性能。此外通过精细化的数值模拟结果,对破波后产生的气泡夹带、气泡下扫现象进行了探讨,研究了破波过程中的气泡动力学特性。
       第二份报告:采用欧拉-欧拉双流体方法研究了水-气-泡混合流对螺旋桨性能的影响。结果表明气体的存在会对螺旋桨的水动力性能产生负面影响,且气体含量越高,影响越显著。气体流入改变了叶片上的静压分布情况,导致静压极值升高。在螺旋桨尾流中,气泡聚集区域受到尾流涡结构分布的影响。
      博士生肖家伟做了题为“Two-way Coupled CFD-FEA Method for dam-break flow impacting on the elastic beam”和“Moving Particle Semi-Implicit Method for Water Flooding in a 3D Damaged Cabin”的两份报告。
       第一份报告中:应用一溃坝流砰击弹性板算例验证了基于preCICE提出的CFD-FEA双向耦合求解器,并在验证的基础上探究了添加加筋板对于弹性板结构响应的影响。结果表明,提出的CFD-FEA求解器可以模拟相关溃坝流砰击弹性挡板问题,加筋板的存在提高了弹性板的等效刚度。
       第二份报告:应用课题组自主开发的MPS求解器,针对一三维破舱落体砰击模型进行数值模拟,并与试验进行了验证。在验证的基础上探究了不同破舱开口大小对于砰击入水运动的影响。结果表明,课题组自主开发的MPS求解器可以模拟三维破舱落体砰击情景。
      博士生薛瑛杰做了题目为“Numerical Investigation of Aero and Hydrodynamic Response of Floating Offshore Wind Turbine under Ochi-Hubble Bi-Modal Wave Spectrum”、“Numerical Study of Liquid Sloshing in Partially Filled Spherical Tanks under Different Excitation Parameters”和“Simulation of liquid sloshing in a spherical tank using MPS method”的三份报告。
       第一份报告中:在课题组风机气动-水动-系泊一体化求解器的基础上,开发了基于Ochi-Hubble的六参数双峰谱造波程序,完成了空场造波验证,并将其应用于浮式风机一体化求解过程中。数值模拟结果表明,在更大的有义波高作用下,浮式风机纵荡、垂荡与纵摇运动加剧,较大的纵摇运动在一定程度上可抑制尾流中心上漂,并促进风机尾流恢复。
       第二份报告中:基于课题开发的粒子法求解器,对球形液舱晃荡问题进行数值模拟,通过液舱自由衰减、小振幅强迫运动和大振幅强迫运动试验,发现:舱受力整体随充液率、晃荡幅值、晃荡频率的增大而增大,且在接近固有频率时出现共振现象,使得受力剧增。
   第三份报告中:基于开源软件OpenFOAM,模拟了球形液舱晃荡问题,并将数值计算结果与实验数据进行比较,研究表明随着球形液舱充液率的增加,液舱内固有频率与阻尼都将增加,当在强迫运动状态下发生共振时,不同充液率条件下液体旋转方向不同,甚至出现无序的随机旋转。
【水动力学委员会IHC会议】
       6月18日下午,万德成教授作为ISOPE水动力学委员会(IHC)主席,主持召开了ISOPE水动力学委员会会议。万老师首先感谢大家对ISOPE水动力学委员会工作的关心和支持,同时就本次会议议题提出指导意见。随后,邀请各位专家学者与CMHL研究团队成员,对ISOPE水动力学委员会今后如何组织好水动力学研讨内容和重点方向提出建议和看法。  


【ISOPE理事会BOD会议和技术委员会TPC会议】  
       万德成教授参加了ISOPE技术委员会(TPC)会议和理事会(BOD)会议。万德成教授作为水动力学委员会主席,代表水动力学委员会在ISOPE技术委员会TPC会议上发言,总结过去一年水动力学委员会的工作以及未来一年的工作规划。


     万德成教授在参加ISOPE理事会(BOD)会议时,向当地组委会及理事会委员在过去一年对ISOPE学会各项事务和本次会议成功召开所做的工作和支持,表示衷心感谢,并向他们赠送了CMHL研究中心的纪念品。






【ISOPE晚宴】
       CMHL研究中心成员一起参与了6月19日的晚宴,会务组提供了丰富的餐食和精彩的节目。






       晚宴期间,万德成教授以ISOPE学会主席身份,在主席台给获得2024年度ISOPE学会优秀学生奖学金的四位学生颁奖。
 
【探访罗德岛】     
        在本次会议空闲间隙,CMHL研究中心参会人员探访了罗德岛上多个著名景点。参观了罗德岛大教长宫与考古博物馆,对罗德岛上的人文历史有了一定的了解;又漫步罗德岛古城,聚餐畅饮;最后登船出海,欣赏落日美景。此次罗德岛之行,同学们都表示:非常荣幸能够参与此次第三十四届ISOPE会议,通过本次会议,让我们有幸能够站在国际舞台上与世界各国学者交流,拓宽了我们的视野,也让我们深刻体会到了学术交流的重要性。本次会议不仅让CMHL的成员们学习新知、锻炼能力、加强交流,也帮助大家放松身心,更加深了团队间的情感联系,并为接下来的研究工作注入了新的活力。













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