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CMHL研究中心成员参加第十届全国船舶与海洋工程CFD会议
编辑:【admin】     加入时间:【2025-10-25】
       2025年10月17-19日,第十届全国船舶与海洋工程CFD会议在南京召开。会议由全国船舶与海洋工程CFD会议执委会和中国造船工程学会船舶力学学术委员会CFD学组主办,河海大学港口海岸与近海工程学院和海岸灾害及防护教育部重点实验室承办,中国力学学会、《中国造船》编辑部、《水动力学研究与进展》编辑部、深海技术科学太湖实验室、水动力学全国重点实验室共同协办。来自全国各高校、研究所、设计院、企业等40多家单位的专家教授、青年学者及研究生共400多人参加了本次会议。
第十届全国船舶与海洋工程CFD会议合影留念
 
     本次会议邀请了陈十一院士等六位资深专家和优秀青年学者做大会报告,同时还邀请了18位青年才俊做分会场主题报告。会议共设8个分会场进行交流:船舶工程、推进系统与空化、多相流数值模拟、海洋可再生能源、海洋工程、流固耦合、CFD方法与人工智能、标模计算。会议主旨是搭建船舶与海洋工程CFD数值方法研究、自主软件研发以及在船舶与海洋工程复杂流动中的模拟应用等的学术交流平台,促进国内船舶与海洋工程CFD方法、软件和应用研究的高质量发展。






第十届全国船舶与海洋工程CFD会议现场
 
      上海交大船海计算水动力学研究中心(CMHL)主任万德成教授,带领4位青年教师王建华副研究员、赵伟文副研究员、曹留帅博士、庄园博士,7位博士生谢勃汉、范国庆、姚一晟、郭勇志、李敏、徐宇轩、李斯年,12位硕士生聂浩男、秦佳佳、包棚举、秦宝禹、严森、何雨昕、刘知雨、周义成、张钦文、胡歆悦、马振鹏、徐鑫,以及1位本科生张书旭共25人参加了会议,并做了19个学术报告交流。



【开幕式】
       10月18日上午,第十届全国船舶与海洋工程CFD会议开幕式,在河海大学闻天馆108学术报告厅举行。开幕式由河海大学港口海岸与近海工程学院院长龚政教授主持,河海大学校长郑金海教授致欢迎辞,中国力学学会副秘书长周光召教授、中国造船工程学会船舶力学专业委员会主任何春荣研究员、西安建筑科技大学校长赵祥模教授、全国船舶与海洋工程CFD会议执委会主席万德成教授先后致辞。


河海大学校长郑金海致欢迎辞



中国力学学会副秘书长周光照致辞



中国造船工程学会船舶力学专业委员会主任何春荣致辞


西安建筑科技大学校长赵祥模致辞



全国船舶与海洋工程CFD会议执委会主席万德成致辞
 
 
      万德成教授在开幕式致辞时表示,这次会议能顺利召开,有赖于河海大学会议组委会,在过去一年做了大量细致周到的筹备工作,确保了会议各项工作安排有条不紊,部署周密,为会议召开和交流提供了最好的条件和环境保障。他代表执委会向河海大学郑金海校长的全力支持表示衷心感谢!向河海大学组委会,薛米安教授以及志愿者付出的大量辛劳表示衷心感谢!向河海大学和港航学院对会议的鼎力支持和帮助表示衷心感谢!本次会议恰逢河海大学建校110周年校庆,他也祝河海大学110周年生日快乐!他在致辞中指出,本次会议虽然已是船海CFD会议的第十届,但还是有很多第一次。本次会议首次被纳入中国力学学会年度学术会议之一,中国力学学会也首次成为船海CFD会议的重要协办单位之一。本次会议参会人数首次突破400人,创历届船海CFD会议参会人数之最。本次有三位校长莅临会议,是船海CFD会议历史上第一次。河海大学郑金海校长亲自担任本次会议组委会主席,宁波东方理工大学校长陈十一院士应邀做大会报告,西安建筑科技大学校长赵祥模教授在开幕式致辞并主持大会报告。本次会议还首次邀请海外华人学者,德国杜伊斯堡-埃森大学蒋长青博士做大会报告,这是在往届会议邀请香港和澳门学者做大会报告之后,首次邀请海外学者做大会报告,扩大了会议交流范围。

【大会报告】
      本次会议邀请了六位资深专家和优秀青年学者做大会报告,他们分别是:中国科学院院士、宁波东方理工大学校长陈十一教授、哈尔滨工程大学段文洋教授、大连理工大学赵云鹏教授、中国科学院力学研究所王士召研究员、德国杜伊斯堡-埃森大学蒋长青副研究员、河海大学薛米安教授。


陈十一院士做大会报告

张阿漫教授为陈十一院士颁发大会报告证书



哈尔滨工程大学段文洋教授做大会报告



河海大学薛米安教授做大会报告



大连理工大学赵云鹏教授做大会报告



中国科学院力学研究所王士召研究员做大会报告



德国杜伊斯堡-埃森大学蒋长青做大会报告
    
【执委会会议】
        2025年10月18日,全国船舶与海洋工程CFD执委会和中国造船工程学会船舶力学专业委员会CFD技术领域方向联席会议,在南京河海大学召开“第十届全国船舶与海洋工程CFD会议”期间举行。会议由全国船舶与海洋工程CFD会议执委会主席万德成教授主持,河海大学校长、执委会委员郑金海教授,以及执委会委员和船舶力学CFD学组成员共30人出席了本次会议。
执委会会议现场

万德成教授主持执委会会议

河海大学郑金海校长出席执委会会议
 
       河海大学薛米安教授代表承办单位详细介绍了第十届全国船舶与海洋工程CFD会议的基本情况。经过过去一年有条不紊的筹备工作,各项工作准备细致周到,确保了本次会议的成功和精彩。万德成教授代表执委会向郑金海校长和薛米安教授,以及当地组委会和志愿者,对会议成功召开付出了的大量辛劳表示衷心的感谢!向河海大学对会议的全力支持,表示谢忱和敬意!
       马峥研究员代表中国造船编辑部汇报了本次会议论文收集、优秀学生论文评选、专辑论文推荐等工作。本次会议论文收集采用《中国造船》期刊采编系统进行稿件接收,中国造船编辑部花费了大量人力进行论文集的整理工作,论文集共计2300余页,论文数量、质量和论文集质量均有大幅提升。经认真评阅,选出优秀学生论文12篇。
       万德成教授向与会代表介绍了2025年11月将在荷兰MRINE水池召开的国际船舶CFD会议(CFD Workshop in Ship Hydrodynamics, https://w2025.nl/)的有关情况,以及会议设置JBC湍流尾流、KCS船艏破波、ONRT斜浪航向保持、实尺度计算和空泡计算等五大标模专题情况。为了配合国际船舶CFD会议的召开,本届全国船舶与海洋工程CFD会议首次设立标模计算专题,为国内参与国际船舶CFD会议的学者提供了重要的交流平台。执委会会议还讨论了后续几届会议举办地点安排,以及如何进一步提高办会质量的新举措。

【CMHL研究中心成员做学术报告交流】
       本次会议上,CMHL研究中心团队有19成员在会议上汇报交流了团队近年来在波浪精细化、机器学习、粒子法、风机尾流等方面取得的最新研究成果。
       王建华副研究员在标模计算分会场做主题报告“国际标模JBC船湍流尾流的对比分析”。详细介绍了目前国际上标模问题的总体情况,对已有的国际标模发展历程进行了介绍,并围绕2025年国际船舶CFD会议上的JBC船湍流尾流标模问题进行了详细汇报。给出了本届国际船舶CFD会议上9家提交单位的主要数据结果,并进行了对比分析,并积极鼓励更多国内学者提交数据,参加今年11月在荷兰召开的国际船舶CFD会议。
       博士生谢勃汉做了题为“螺旋桨梢涡空化对水动力噪声影响的数值研究”的报告,采用IDDES和SS空化模型构建了敞水螺旋桨的空化流场,通过引入螺旋状的局部网格加密区成功捕捉了螺旋桨的梢涡空化现象,并基于可穿透FW-H方法分别预报了螺旋桨在非空化、片状空化和梢涡空化状态下的水动力噪声。研究结果表明,非空化螺旋桨的噪声谱呈线谱特征,在BPF处出现声压级峰值;片状空化增大了整个频段的噪声量级约25dB;而梢涡空化的出现使中低频段内的噪声量级进一步增大了约6dB。
      博士生姚一晟做了题为“基于CFD方法的圆筒型FPSO外飘结构影响分析”的报告,基于naoe-FOAM-SJTU求解器,采用不可压缩N-S方程求解圆筒型FPSO外飘结构对运动、系泊系统的影响,并基于试验进行双向验证。研究结果表明,外飘结构的存在使得波浪在接触到外飘结构下侧时快速发生波浪破碎,并随着外飘结构倾斜角度发生射流,促使波浪载荷下降,使得平台运动响应减小,为工程实践提供指导意见。
      博士生郭勇志做了题为“横向斜浪中两船过驳时的运动特性分析”的报告,报告内容为基于CFD方法对双船形FPSO船横向过驳过程进行数值模拟,受补给船用4根系泊缆进行固定,补给船无系泊,分析了横向斜浪工况下双船的运动状态变化,得到了波长、波高等参数对双船运动状态的影响规律。结果表明,波长和波高对两船的运动状态都有较大影响,当波长为1倍船宽时,两船靠泊所需要的时间最久,相关研究为实际生活中两船过驳提供了参考。
    博士生李敏做了题为“极端工况下18MW漂浮式风机气隙特性研究”的报告,聚焦立柱等基础结构与波浪自由液面的动态空间距离,基于课题组自主开发的漂浮式风机一体化耦合求解器FEWT-SJTU,通过构建精细化CFD数值模型,计算了18MW漂浮式风机在极端工况下基础气隙的动态变化特性,特别关注了平台不同立柱区域测点的平均基础气隙值。深入分析了不同方向风浪流联合作用对基础气隙分布的影响规律,并重点比较了各立柱区域在极端条件下的基础气隙表现差异。研究结果揭示了极端工况下基础气隙的时空演变特征,明确了设备在平台立柱区域的最优避浪安装策略,为漂浮式风机结构强化设计和安全运维提供了重要理论依据与技术支撑。
       博士生徐宇轩作了题为“基于CFD技术的S175船舶波浪中运动性能优化”的报告,展示了采用团队自主开发的OPTShip-SJTU变形软件,针对典型中小型集装箱船S175开展波浪中运动性能优化研究的结果。该研究通过优化拉丁超立方试验设计方法选取样本点,运用自由变形方法进行船体变形,采用团队自主开发的naoe-FOAM-SJTU求解器对变形船的阻力和波浪中运动性能进行评估,并结合Kriging近似模型与NSGA-II遗传算法构建了完整的优化框架。研究在实现S175船性能优化的同时,验证了优化框架的可行性与可靠性,同时发现S175船的阻力性能与波浪中运动性能优化之间存在一定互斥性,为后续的船舶水动力性能综合优化提供一定的技术参考。
      博士生李斯年做了题为“基于Euler-Euler双流体模型的平板气层减阻数值模拟研究”的报告,这次报告基于CFD方法,采用Euler-Euler双流体模型,通过在平板底部喷气形成薄气层,对平板气层减阻模型进行数值模拟研究,探讨不同空气流量和均匀来流速度下气液两相流的气层形态。研究发现:Euler-Euler双流体模型能够准确捕捉气液界面流动态演化的过程,气层形态得到清晰展示,气层随均匀流向后延伸宽度逐渐增加,存在一个横向扩散角。喷气流量和均匀流速度的协同作用显著影响气层形状和覆盖范围,在一定范围内,随着喷气速度的增加,气层的横向扩散角增大,气层宽度和含气率也随之增大;与之相反,气层扩散角、气层宽度和含气率随着均匀流速度的增加而减小。总结喷气速度和均匀流速度对气层宏观形态的影响规律,为气层减阻技术应用于实船提供一定的可行性分析。
       硕士生聂浩男做了题目为“实尺度标准船模JoRes1的阻力和伴流数值模拟研究”的报告。为了响应国际CFD研讨会中提出的关于实尺度船舶受力与流场数值模拟的研究需求,以实尺度JoRes1船为研究对象,开展了系统的研究。采用RANS模型和流体体积(VOF)方法,引入动态流体-船体交互(DFBI)方法对船体六自由度运动进行控制,基于计算流体力学软件STAR-CCM+对JoRes1船进行数值模拟。对不同航速下的JoRes1船流场进行了计算,获得了包含船体姿态、阻力变化以及伴流结构在内的多种关键参数。通过对各航速下结果的系统比较,总结了船体阻力与流场随速度变化的演化规律。研究结果为实尺度船舶CFD模拟提供了可行的技术路径和数据参考,对于提升实际工程中的数值预测精度具有一定应用价值。
       硕士生秦佳佳作了题为“基于叠模方法的船后螺旋桨水动力噪声计算”的报告。报告以Nawigator XXI船为研究对象,螺旋桨采用CP469,分别基于叠模以及VOF自由面捕捉的方法模拟船后伴流计算。将CFD流场模拟的结果作为声源的输入,结合The Ffowcs Williams-Hawkings声比拟方程进行噪声预测。最终结果表明,叠模方法会低估中高速船舶的静水阻力,但是在螺旋桨关键工作区域,两种方法的伴流场分布表现出高度的一致性,因此可以用叠模方法进行噪声计算。测点深度的变化对噪声结果影响较小。而船体本身线型变化处也存在较强的泄涡,所以靠近船体的测点有较高的声压级。
     硕士生包棚举做了题为“斜浪条件下浮式风机气动-水动特性数值分析”的报告。基于高阶谱方法的开源软件HOS-Ocean,以水面航行船舶为研究对象,考虑其等速直线运动,使用移动二维高斯压力分布函数进行简化,引入到自由表面动力学边界条件,实现了快速俘获由表面移动扰动引起的广域波面尾迹。然后针对不同傅汝德数(基于船长)对应的表面尾迹,结合二维离散傅里叶变换得到功率谱密度,分析尾迹显现的不同特征,验证了所提出方法的正确性,可为高效快速俘获水面航行船舶的广域尾迹提供参考。
      硕士生秦宝禹做了题为“基于EMD算法和LSTM神经网络的船舶运动响应极短期预报研究”的报告,报告内容为基于经验模态分解算法(EMD)和长短期记忆(LSTM)神经网络,建立了EMD-LSTM船舶运动响应极短期预报模型,并在实船海上航行实测数据上进行了验证,结果表明EMD-LSTM模型相较传统LSTM模型预测精度更高,此后探讨了EMD算法潜在的数据泄露问题与端点效应问题,最后对预报模型进行了功能拓展,基于Encoder-Decoder架构实现了直接多步预报,经验证,模型总体预报精度较高。
      硕士生严森做了题为“基于SBD技术的高速双体船阻力性能优化研究”的报告,介绍了基于SBD技术对某双体船在两个高航速下的阻力性能开展优化设计。首先利用船型优化软件OPTShip-SJTU,通过改变船艏形状和片体间距布置,对该双体船在Fr=0.35和Fr=0.4时的阻力性能开展优化设计。为了提高优化效率,依据优化拉丁方试验设计进行批量水动力性能评估进而建立了克里金近似模型。通过多目标遗传算法,最终得到优化船型,并对优化船型进行了 CFD 验证以确保优化结果的可靠性。结果表明,通过合理设计船艏形状和片体间距,可改善其阻力性能。
       硕士生何雨昕做了题为“不同风浪条件下浮式风机气动-水动耦合特性数值模拟”的报告,采用自主开发的浮式风机求解器FOWT-UALM-SJTU,对OC3项目中的Spar型浮式风机进行不同风浪条件下的气动-水动耦合数值模拟,分析了入流风速、入流波高与波浪周期对风机气动性能、平台运动响应、系泊张力的影响。研究结果表明:入流风速增大使得风机气动载荷系数的幅值与平均值减小,尾涡结构脱落更晚,运动响应中纵荡平均值与幅值增大,纵摇平均值增大、幅值不变;入流波高增大使得气动载荷系数幅值、纵摇幅值增大,平均值不变化;波浪周期变化导致气动载荷系数、平台运动响应周期同步变化;系泊张力的变化趋势始终与纵荡类似。研究结果为浮式风机的优化设计和安全运行提供了重要的理论依据和数据支撑,对促进海上风电产业发展具有积极意义。
 
       硕士生刘知雨做了题为”艉斜浪中船舶航向保持数值模拟“的报告。报告采用课题组自研求解器naoe-FOAM-SJTU对2025国际船舶水动力学CFD会议提供的ONRT船航向保持数值模拟标模算例进行了数值模拟,将数值模拟结果与官方提供的实验数据对比,结果表明船舶六自由度运动与螺旋桨性能均与实验数据吻合较好,验证了自研求解器的准确性。
       硕士生周义成做了题为“温盐驱动密度分层环境中螺旋桨涡结构的演化特性”的学术报告,报告介绍了螺旋桨在分层环境中的涡结构的生成与演化及尾流速度的变化规律。分析浮力效应与旋转运动之间的关系,研究海水中密度梯度的存在对涡量生成、输运及耗散过程的多尺度作用机制。阐明在分层环境中不同涡之间的相互作用对尾流混合特性的增强机制,为复杂海洋环境下推进器性能优化提供理论支撑。
       硕士生张钦文做了题为“带自由面三维阵列圆柱绕流的数值模拟”的报告,采用SST-DES模型与VOF方法针对带自由面三维阵列圆柱绕流问题进行了精细化模拟,深入分析了带自由面三维阵列圆柱绕流流场的阻力系数、自由液面瞬时位置、速度场分布、尾涡发展等结果。系统探究了自由液面、自由端及柱间干扰的耦合作用机制以及流体的自由表面与物体的三维特性对精细流场分析的影响。为相关工程应用提供了参考。
       硕士生胡歆悦做了题为“基于RANS和DDES方法的JBC标模尾流场计算”的学术报告,报告基于开源CFD平台OpenFOAM,采用RANS和DDES两种方法对JBC船舶尾流场进行了数值模拟。研究重点分析了S2、S4和S7剖面的尾流场分布,对比了两种方法在模拟复杂涡结构方面的性能差异,并通过涡核速度时历曲线和FFT分析揭示了不同涡结构的主频率特征。研究进一步采用DDES方法对S4剖面进行了统计收敛性验证,并开展了湍流时间尺度与空间能谱特性分析。研究结果表明,RANS方法在宏观流动和船体受力预测中具有较好的计算效率,而DDES方法在捕捉中小尺度涡结构和非定常流动细节方面表现更优,能够部分展现惯性子区中-5/3 Kolmogorov斜率的能量传递过程。该研究为船舶尾流场的高精度数值模拟和湍流机理分析提供了重要参考。
       硕士生马振鹏做了题为 “不同储液率下液舱晃荡对圆筒型 FPSO 运动响应影响数值研究” 的报告,采用计算流体力学结合流体体积法捕捉气液自由面、主动造波消波边界)模拟波浪环境、分段外推法求解多成分系泊系统,对带内部液舱的圆筒型FPSO开展数值模拟,分析液舱晃荡与 FPSO 运动的耦合作用及对系泊系统的影响。研究结果表明,浮体运动响应方面纵荡运动在短周期波浪下储液率调控作用最显著,高储液率可显著抑制低频成分对纵荡响应的激发效应,随波浪周期增大,储液率对纵荡的影响逐渐减弱;垂荡运动在短周期下与储液率呈强负相关,长周期工况下储液率变化几乎不影响垂荡振幅;纵摇运动在短周期下对储液率始终敏感且波动非线性特征显著,中周期工况出现 “阈值效应,长周期工况下液舱低装载时纵摇稳定性短板突出。
      硕士生徐鑫作了题为“全附体SUBOFF模型围壳几何构型优化研究”的报告。报告针对全附体SUBOFF模型围壳结构开展了面向低脉动压力的构型优化研究,以围壳典型位置壁面脉动压力为优化目标,对围壳填角几何参数进行优化研究。研究的主要思路为:第一,通过优化拉丁超立方试验方法选取样本并完成模型构建,得到一系列变形后的模型;第二,基于RANS方法和Goody频谱模型对变形后模型进行性能评估;第三,将计算所得数据通过Kriging近似模型构建响应函数,并通过NSGA-Ⅱ遗传算法寻优,得到最优构型;第四,基于WMLES方法,对优化前后的围壳填角构型进行计算验证。研究结果表明,在雷诺数为1.2×107工况下,通过40个算例的原始数据得到的最优围壳填角几何参数为:L = 40.71mm,H = 138.57mm,且优化后的构型在围壳典型位置处的壁面脉动压力有一定的改善,六处监测点的平均优化结果为13.40%。
【闭幕式】
       10月19日下午在完成全部会议日程后,进行了会议闭幕式。河海大学港口海岸与近海工程学院副院长管大为教授主持会议闭幕式,中国造船工程学会船舶力学专业委员会CFD技术领域方向联系人熊小青研究员做了会议总结发言。


河海大学管大为主持闭幕式总结发言环节



CFD技术领域方向联系人熊小青研究员做会议总结发言
 
       全国船舶与海洋工程CFD会议执委会秘书长王建华主持优秀学生论文奖颁奖仪式。为鼓励青年学生积极开展船舶与海洋工程CFD的创新研究,勇于探索和深入CFD方法、软件、应用等方面研究,会议专门设立了优秀学生论文奖。由CFD会议执委会、当地组委会、中国造船工程学会船舶力学专业委员会CFD技术领域方向和中国造船编辑部等专家组成的优秀学生论文评选委员会,通过阅读论文,基于论文的创新性、写作的逻辑性和条理性等多个方面进行综合评价,评选出12篇“第十届全国船舶与海洋工程CFD会议”优秀学生论文奖。​万德成主席给获奖学生颁发了优秀学生论文奖励证书。其中CMHL研究中心有两位同学获奖,何雨昕同学撰写的《不同风浪条件下浮式风机气动-水动耦合特性数值模拟》论文,包棚举同学撰写的《基于高阶谱方法俘获水面航行船舶的广域尾迹》论文,经过严格评审,从以学生为第一作者的论文中脱颖而出,荣获“第十届全国船舶与海洋工程CFD会议”优秀学生论文奖。
 

王建华主持优秀学生论文颁奖仪式

万德成教授为何雨昕同学颁发优秀学生论文获奖证书

万德成主席为包棚举同学颁发优秀学生论文获奖证书

优秀学生论文获奖者合影留念
      在会议闭幕式上,宣布了明年下一届全国船舶与海洋工程CFD会议将在浙江大学舟山校区召开。在会上举行了会旗交旗仪式,第十届全国船舶与海洋工程CFD会议承办单位河海大学代表管大为副院长,把全国船舶与海洋工程CFD会议会旗,交还给全国船舶与海洋工程CFD会议执委会主席万德成教授,在大家见证下,万德成教授把会旗交给下一届承办单位浙江大学海洋学院常务副院长瞿逢重教授。会旗交旗仪式后,瞿逢重副院长介绍了下一届会议准备情况,包括浙江大学介绍、会议场地、住宿交通条件等,热情欢迎大家一年后在舟山再度相聚,共同分享船舶与海洋工程CFD最新成果和研究心得。






 
       会旗交接仪式


浙江大学做筹备情况介绍
      通过此次参会,CMHL研究中心不仅展示了其在船舶与海洋工程CFD领域的卓越研究成果,还进一步加强了与各位同行的联系,为未来的科研合作奠定了坚实基础。
       至此,经过两天丰富的学术探讨与交流,第十届全国船舶与海洋工程CFD会议在美丽的南京落下帷幕。
 

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