2021年10月29日-11月1日，第三十二届全国水动力学研讨会在江苏省无锡市召开。会议由中国力学学会、中国造船工程学会、《水动力学研究与进展》编委会以及中国船舶科学研究中心共同主办，中国船舶科学研究中心承办，旨在促进水动力学跨学科、跨领域的学术交流，为广大科研人员提供发表最新研究成果和交换研究信息的机会。来自清华大学、上海交通大学、浙江大学、中山大学、武汉大学、大连理工大学、哈尔滨工程大学等高校和研究院所的三百余名专家学者和研究生参加了本次会议。
在CMHL研究中心主任万德成教授的鼓励和支持下，CMHL团队成员曹留帅、刘成、王建华、赵伟文、潘宣景、张珂、黄聪祎、王明哲、张文杰、张习迪、刘亢、徐顺、谢寻晗、郝未南、马云鹏、马楷东、董奕清、和康健、吴萌萌、柴冰等20位成员参加了本次会议，其中十三位博士生和硕士生，在各分会场分别做了学术报告交流。
博士生张文杰做了题为“串联三立管涡激振动数值模拟研究”的学术报告，使用团队开发的基于三维切片方法的立管涡激振动求解软件viv3D-FOAM-SJTU，对于阶梯流下串联排布的三根立管相互之间的涡激振动干扰问题开展了数值计算与分析。报告中较为详细地介绍了该类流固耦合问题中的强耦合方法和双向耦合方法在程序中的实现方式，计算结果表明立管的串联排布对于抑制横流向的立管涡激振动有利，对于顺流向的涡激振动未体现明显的抑制效果。
博士黄聪祎做了题为“用 MPS-FEM 法模拟圆柱带柔性悬臂梁的绕流问题”的汇报，首先介绍了流固耦合问题的研究背景和研究意义，以及目前用于求解流固耦合问题的几种常见的方法。接着介绍了无网格粒子法在求解具有大变形特定问题的优势，即比较容易追踪自由界面并且不会出现网格变形的问题。汇报第二部分介绍了在论文中使用的数值方法。首先介绍了用于描述流体域的MPS方法的基本理论和用于描述结构运动和变形的FEM方法的基本理论，以及二者的耦合策略。最后展示了使用组内自有的软件MPSFEM-SJTU对圆柱带柔性悬臂梁的扰流问题的模拟结果。论文中使用的方法可以得到稳定的压力场，悬臂梁端点位移的时变曲线也与其他研究者的计算结果吻合较好，证明了论文中方法以及MPSFEM-SJTU求解器的稳定性和准确性。
博士生徐顺做了题为“带控制系统浮式风机气动-水动耦合流场的数值模拟”的报告，基于非稳态致动线模型并考虑桨距控制和转矩控制的作用，在 11.4 m/s 均匀入流工况下，利用课题组开发的 FOWT-SJTU 求解器对固定在OC3浮式支撑平台上的NREL 5MW风机进行数值模拟，以研究控制系统对浮式风机气动-水动性能的影响。数值模拟结果表明：控制系统的作用使功率系数最大值减小1.84%， 最小值增加1.85%。虽然功率系数的平均值降低了1.85%，但其方差却降低了11.68%。另外，纵荡、垂荡和纵摇运动的平均值分别减小了 3.90%、2.94%和 3.20%。控制系统的作用，改善了较低风速时风机气动性能并有效防止了较高风速时风机的过载，使得功率的输出更加稳定，同时也在一定程度上改善了平台的水动力性能。
硕士生王明哲做了题为“用螺旋桨体积力模型数值模拟船舶自航”的学术报告，硕士生王明哲进行了“用螺旋量体积力模型数值模拟船舶自航”的研究报告。在论文中，基于重叠网格技术对标准船模KCS集装箱船进行了设计航速下的自航试验，模拟得到了船模总阻力系数，螺旋桨推力系数等自航因子，并将结果与实验进行对比。研究中分析了体积力投影厚度对计算结果误差的影响，结果表明，当体积力投影厚度接近真实螺旋桨的侧投影厚度时，计算结果较为准确。
硕士生张珂做了题为“含坞舱船舶在不规则波下的运动响应及舱内波浪特性数值仿真研究”的汇报，本文基于课题组自主开发的求解器naoe-FOAM-SJTU，采用重叠网格技术实现船舶在不规则波下的运动模拟。首先以船舶0节航速迎浪的模拟结果为基础分析了坞舱内的波浪演化特性，对坞舱内不同位置处的波高进行对比分析；其次，研究了不同航速、不同浪向对坞舱内波浪环境及船舶运动响应的影响。数值仿真研究结果可以为实际船舶的作业方案提供参考。
硕士生董奕清做了题为“考虑尾板变形的豪华邮轮阻力及耐波性能综合优化”的报告，首先阐述了尾板优化工作的背景及意义，然后详细介绍了优化的流程及方法，使用优化拉丁超立方试验设计方法和自由变形方法（FFD）对某豪华邮轮鸭尾型尾板进行变形，获取新的样本；采用课题组自主开发的粘流求解器 naoe-FOAM-SJTU对样本船的水动力性能进行评估，并建立水动力性能参数（总阻力、垂荡和纵摇幅值）与船型参数之间的Kriging近似模型；最终通过多目标遗传算法（NSGA-II）获得Pareto优化解集，并从优化解集中选取4个优化船进行验证分析，进一步探究了鸭尾型线变化对邮轮阻力和耐波性能的影响。报告较为详细地讲解了邮轮水动力综合性能的优化流程，可以为包括豪华邮轮在内的多种船型的综合性能优化提供参考。
硕士生张习迪做了题为“不同叶顶间隙对导管桨性能和泄涡的影响研究”的汇报，首先采用雷诺平均模型，基于移动参考系方法，对叶顶间隙为1mm的导管桨进行敞水性能计算，并与实验进行了对比，验证方法的可行性。然后，为了提高对尾流场的求解精度，采用分离涡模拟（Detached Eddy Simulation, DES）方法，对4组不同叶顶间隙下的导管桨进行了数值模拟，详细分析了叶顶间隙对导管桨的推力、扭矩、推进效率等敞水性能的影响规律。进一步，针对导管桨显著的叶顶间隙泄漏涡（Tip Leakage Vortex, TLV）结构，探究了其生成、发展和演化机理及其对敞水性能和尾流场的影响，得到导管桨尾部涡系结构与敞水性能的相互作用关系。
硕士生马楷东做了题为“Clark-Y 水翼非定常空化流的大涡数值模拟”的汇报，以Clark-Y水翼为研究对象，采用大涡模拟（Large Eddy Simulation, LES）方法与Schnerr-Sauer空化模型，对水翼非定常空化的初生和演化、涡结构的脱落和再附着以及湍流与空化的相互作用进行了详细分析。其中，空泡的生长、发展与脱落等周期性过程被准确地模拟，并与试验结果符合一致。计算结果表明，云空化现象是由于回射流的作用而产生的。进一步采用涡识别方法对空化流中的涡量输运过程进行了研究，发现水翼表面捕捉到与试验结果一致的马蹄涡结构，并随时间呈周期性变化。
硕士生马云鹏做了题为“DTMB 船模砰击压力时空分布的数值仿真分析”的汇报，以CFD方法模拟DTMB5415船模在高海况下的砰击响应，使用团队开发的求解器naoe-foam-SJTU进行计算，分别针对规则波与不规则波进行研究。对于规则波，在傅汝德数为0.24、0.33、0.41三种航速下进行数值模拟，对于不规则波选择JONSAP波谱进行数值模拟，并分析了运动响应以及受力等情况。
硕士生郝未南做了题为“圆筒型 FPSO 波浪运动响应特性 CFD 分析”的报告，利用自主开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU，对考虑具有系泊系统耦合作用的带垂荡板圆筒型FPSO进行了计算分析。通过静水自由衰减数值实验与模型试验对比平台固有周期进行验证，结果表明，二者吻合良好，验证了本求解器对圆筒型FPSO问题进行模拟仿真的可行性。接下来，对圆筒型FPSO在规则波中的垂荡运动响应进行了数值模拟，通过研究垂荡板附近的涡量场与速度场，探索了垂荡板导致平台阻尼性能提高的原因。
硕士生潘宣景做了题为“用 MPS-DEM 法数值分析液体流速对立管混输特性的影响”的汇报，本文采用无网格粒子法中的移动粒子半隐式方法(Moving Particle Semi-Implicit Method, MPS)和离散单元法(Discrete Element Method, DEM)相结合的方法，对不同输运速度下颗粒的水力输运进行了数值研究。用MPS方法来模拟管道内流的确是一种新的尝试，而DEM方法是基于不连续性假设的数值方法，特别适合于求解混输中的非连续性问题。基于此本文采用课题组自主开发的MPSDEM-SJTU求解器,针对定长圆管，分析不同输运速度工况下颗粒的运动状态和流场信息（包括速度，压力和位置分布等），这些结果有望为优化水力输运提供参考。
硕士生刘亢做了题为“用网格自适应技术模拟螺旋桨梢涡空化流动”的学术汇报，选用E779A螺旋桨为仿真对象，分别计算了该螺旋桨的敞水性能参数及梢涡空泡形态，并与实验值进行了对比。同时在此基础上，分别基于螺旋体加密网格方法和自适应网格加密方法两种加密方法对螺旋桨梢涡空化区域网格进行优化，从而达到了增加螺旋桨梢涡空化发展长度的目的。结果显示，E779A螺旋桨的敞水性能仿真数据与实验值符合良好，误差保持在3%以内；同时，相比较与螺旋加密区域，自适应网格能够精确定位待加密区域，从而达到降低网格数量并提高计算效率的目的。
硕士生谢寻晗做了题为“大型风电场布置全局优化的遗传算法”的报告，本文采用课题组自主研发软件WFLO-ECIDI-SJTU，基于Park尾流模型及遗传优化算法，对含48台风机的大型风电场进行优化布置计算。本文考虑影响风电场年发电量的多个因素，按照四个步骤对风电场中风机的排布位置进行优化计算，分别是：网格型均布最优布局、各排风机数目最优布局、各排风机位置最优布局、各排风机行内位置最优布局。通过对指定风力机数量、风场边界、布置方式的风电场进行了布置优化计算，实现了对典型风电场在满足工程约束条件下的优化布置。
全国水动力学会议至今已经举办了三十二届。从2015年起，为了鼓励和表彰青年学生投身水动力学的前沿探索研究，会议专门设立“全国水动力学会议学生优秀论文奖”。本次会议在闭幕式上宣布了学生优秀论文名单并现场颁奖，CMHL课题组硕士生潘宣景在万德成教授悉心指导下撰写的论文《用 MPS-DEM 法数值分析液体流速对立管混输特性的影响》从会议的众多以学生作为第一作者的论文中脱颖而出，荣获了“第32届全国水动力学研讨会学生优秀论文奖”。
在本次研讨会中，课题组成员向国内水动力学界的专家学者及研究生们展示了CMHL课题组的研究成果及精神风貌，同时大家也在参加会议的过程中，通过听报告与交流学习到了很多水动力学最前沿的发展方向，此次会议开阔了大家的视野，对未来的科研工作起到了很大的帮助。此次会议大家收获满满，本次学术交流在万圣节中圆满结束。