ITTC及船舶水动力学研究方向与重点分析

PAGEITTC及船舶水动力学讨论方向与重点分析中船重工集团七○二所沈泓萃摘要:本文介绍了1９33年以来国际拖曳水池会议（IＴTC)组织章程和技术结构的演化过程,分析了ＩＴTC各技术委员会的任务和讨论结论，并运用系统分析的概念和方法,对第2１~２5届ＩTTC的讨论进行了梳理，指出了ITTＣ范围内船舶与海洋工程水动力学讨论领域的重点进展方向和热点讨论问题,可供国内拟制该领域的将来进展规划和计划作参考。关键词:ITＴC、水动力学、进展规划

目录ＴOC\o”1－3"\h\z＼uHYPＥRLINK\l＂_Tｏｃ2１200４450”1前言ﻩＰＡGEREF_Toｃ21２004450\ｈ1ＨYPEＲLINK\l”_Toｃ２12０04４51＂2ITTC进展史简介ﻩＰＡGERＥF＿Toc212004451\h1HYPERLＩNK\l＂_Toc212004４5２”2．1IＴTC组织与章程的演化ﻩPＡGERＥF_Tｏc2１2０04４5２\h3HＹPERLINK3ITTC水动力学讨论任务与进展方向分析ﻩPAGERＥF＿Tｏc212０044５5＼h7ＨＹPＥRLIＮＫ＼l”＿Tｏc２１20０4４56”３.1一般委员会的技术任务和结论分析 PAGEREＦ_Toc2120０4４56\ｈ７HＹＰEＲLIＮK＼l＂_Toc21２0０445７”3．1.1阻力与流淌讨论领域 PＡGEＲＥF_Toｃ21２０0４4５７\h11HＹPＥRLINK\l”＿Tｏc２12００４4５8”３。1。２推动讨论领域ﻩＰＡGEＲEF_Toc２１2０0４4５８\ｈ１2HYPEＲLIＮＫ3。２。6高速船专题讨论方向ﻩPAGＥＲＥF_Toc２1２00４468\ｈ3１HYPEＲＬINK\ｌ＂_Toc2１20０４４６9＂３.2.7冰海航行性能专题讨论方向ﻩPAGＥRＥＦ_Ｔoｃ２120０４4６9\h32HＹPEＲＬＩＮＫ\ｌ”＿Toc２12００４470"3.２.8共性基础技术专题讨论方向ﻩPAGEＲEF_Tｏｃ2１2０04４7０＼ｈ33ＨYPERLＩＮK＼ｌ”_Toｃ2１２004471”４ITTC水动力学讨论重点分析ﻩＰＡGERＥＦ＿Tｏc２120044７1＼h34HYPＥＲLＩＮK\l"_Ｔｏｃ2１20044７2”4．1概念探究讨论重点 PAGEＲEＦ＿Toc2１20044７2＼h3５HＹPERLINK\l”＿Ｔoc２12００4４73”4。1。1真实海洋风浪流环境建模ﻩPAGEREF＿Ｔoｃ21２0０４4７3＼h3５HYPＥＲＬIＮK＼l＂＿Tｏｃ２12０0４４7４"4.1．2高雷诺数下平台周围湍流流淌现象和响应ﻩPAＧEREF＿Tｏｃ2１２０04474\h3５HＹＰERLINＫ＼l"＿Toc212０0４47５"4．1。３自由面现象和响应ﻩPＡGERＥF_Tｏｃ2１20０4475\h３６HYPERＬINK\ｌ"_Ｔｏc21２004476”４。１．4空化现象和响应ﻩPAGＥREF_Ｔoc２12０0４４76＼ｈ36ＨＹPEＲＬＩNK\ｌ"_Ｔoc2120０447７＂4。１．5学科交叉耦合ﻩPAGEＲＥF_Toc2120０44７7\h36HYＰERＬINK\ｌ"_Toc2１２00４４78＂４。2试验方法讨论重点ﻩPAGEREＦ_Tｏc２１２0044７8＼h36HYPＥRＬＩNＫ＼l"_Ｔoc21２００４479"4．2．1测量技术ﻩPAGＥREＦ_Toc212004479\h3６ＨＹPERLＩNＫ\l＂＿Ｔoｃ21２００4４8０”４.２.２模拟试验技术 PＡGＥRＥF＿Toｃ2１2００４4８0＼h3７HYＰERLINＫ＼ｌ”_Toc２12００4481”４．2。3试验评估技术ﻩPAGEREF＿Toc２1２0０4481\h３7HYPEＲＬＩNK＼l＂＿Ｔoｃ２120044８2"4．2。4外推和换算技术ﻩPＡGERＥF_Toc2１２０0448２\ｈ3８ＨＹPEＲLINK＼l＂＿Toc21２004４8３”4．3数值方法讨论重点 ＰＡＧEREＦ_Tｏc212０04４8３\h3８ＨYPERLINＫ4.３．１CＦＤ建模技术 PAGERＥＦ＿Ｔoc2１２００44８４\h３8ＨＹPＥRＬINK4。３．3ＣFD应用技术ﻩPAGＥRＥF_Tｏc212０0448６\h39HＹPERＬINK\l＂＿Toc２１２004487”4。4设计应用能力讨论重点 PAGEREF_Ｔoc2１２0０4４８７\h４０ＨYPＥＲＬINK\l＂＿Ｔｏc21200４48８＂４.4.１新船型设计及其综合航行性能分析和优化ﻩPＡGＥＲEF_Ｔoc21２００44８8\h40ＨYＰERLＩNK\l＂_Ｔoｃ２１200448９＂４.4.2新型推动装置设计及其性能分析和优化 PAGEＲEF＿Ｔoc２1200４４８９\ｈ40ＨYＰERLＩNＫ＼ｌ"_Ｔoｃ２120０４490"4．4．3环境效应评估与平安性设计ﻩPAＧEＲEＦ_Toｃ２12004４90\h４1HＹPＥRLINK\l＂＿Toc21200４49１"5结语 PAＧEREＦ＿Toc2１20０4491\h4１ＨYPＥRＬＩNK\ｌ＂＿Tｏｃ212004４９２”6参考文献 PAＧＥREF＿Toｃ２12004492\h41PAGE421前言2０08年对于我国船舶水动力学讨论群体来讲是值得庆贺的一年。这一年是中国造船工程学会船舶力学委员会成立30周年,这一年又是中国加入ＩＴTＣ3０周年，并且就在这一届ITTC大会上14位中国专家产选了ＩTTＣ的执行委员会(EC）、顾问委员会（AＣ）和技术委员会（TC）的委员，在委员数量上仅次于日、美而首次位居世界第三。这一成就从一个侧面反映了我国船舶水动力学讨论的国际地位如同我国造船产量一样蒸蒸日上。ＩＴTC是国际上船舶水动力学界最具代表性和权威性的民间学术讨论组织。自从1932年JｏhnｄeＭeｏ博士提出倡议，并于次年召开第一次国际水池主任会议即现在的IＴＴC以来，ＩＴＴC的规模飞快壮大。迄今，参加IＴＴＣ的国家已增长了２．５倍，代表数则扩大了１0倍之多。那末,为什么ＩＴTC会有如此大的吸引力呢?ＩTTC毕竟能为世界各国的船模试验池、船舶水动力学讨论所乃至船厂和航运部门供应哪些帮助和贡献呢？ＩTＴC对我国船舶水动力学的进展又有什么样的作用呢?这就是本文试图回答的问题。本人曾有幸作为观察员参加了第２0届ITＴC大会,后又相继担当第21届ITＴC阻力与流淌委员会的委员、第2２届ITTC的顾问委员会和执行委员会的委员及第23届IＴTＣ的顾问委员会委员。并且在第2２届IＴTC期间还作为大会组织委员会的中方主席与韩国共同组织了在汉城和上海举办的ITTC大会，深切体会到要成为ITＴC的成员组织并不容易,而要举办ITTC大会就似乎“申奥"一样更不容易，然而，参加ＩTTC的活动，了解国际上船舶水动力学讨论的态势以及重点和热点,无疑对我国船舶水动力学的跨越进展是至关重要的。2ITTＣ进展史简介1932年在Haｍburg召开的一次国际水动力学会议期间，JｏhndeMeo博士提议要在船舶推动领域中开展国际合作，并得到了一些水池负责人的响应。于是，在1９3３年7月由荷兰的Trｏｏst教授提出邀请,在Hａgue召开了第一次国际水池主任会议，这就是后来的ＩTTC。当时只有美、英、法、德、意、日、奥地利、荷兰和挪威的2３名代表出席了会议。1９34年、19３5年又分别召开了第2～4届国际水池主任会议，后因二战而暂定.从1９48年第5届会议开头，每3年开一次大会的规定实施,并在19５４年第７届大会上拒绝了将国际水池主任会议改名为国际船舶水动力学会议的提议，而正式定名为国际拖曳水池会议(ＩTＴＣ).历届ITTC大会的概况统计在表1之中。可以看到，七十多年来ＩＴTC的规模进展十分飞快，参加的国家增长了二倍半,代表人数扩大了十倍左右.IＴTC如此强大的吸引力显然来自其服务宗旨和所发挥的巨大作用.表１历届ITTC大会举办时间、地点和规模一览表届序时间地点国家数代表数成员组织数№11９３3．7。13～14荷兰，Hague９２３№21９34.７.1０~1３英国，Lｏndｏn11２5№319３5。１0．2～4法国，Pａris８19№４1９37．５.2６~28德国,Ｂerlin1029№51９４8.9。14~17英国，London74６№61951．9.1０~15美国,Washington１３６8№７1954。8.19~31Sｃanｄｉｎavia1777№8１９57。9．15～２3西班牙，Ｍａdriｄ2193№919６0.9.8～16法国,Ｐａris１９85№10１963．９。4~11英国,Teddｉngtoｎ２288№１11９66．１0.1１～２0日本，Ｔokyｏ1897№121９69。９。22~３0意大利，Ｒome２31７２№131９7２.９．4～14德国,Hambｕrｇ&Bｅｒlin25134８0№１4197５．9。２~１1加拿大，Ｏttawa2４1０97１№15１9７8。９．3~10荷兰，Haｇｕe３1１5２７１№161９81．８．3１～9。9前苏联，Leninｇvad26１66７７№17198４.9。８～1５瑞典,Gotｈenbory３2２0981№181987。10。1８～２4日本,Ｋobe２5223８3№１９19９０。9。1６～２2西班牙，Maｄrid３２2３594№２01993．9．１9~25美国，SａnＦｒａnciscｏ36２13１0７№21１99６.9.15~２１挪威，Troｄhｅｉm271８６1０９№2２1999．9．５～11韩国和中国Ｓeouｌ＆Shanｇｈａi３0218１１1№23200２．9.8～14意大利，Vｅｎiｃｅ322０８115№24２０05．9.4～10英国，Edinｂurｇ32２１41１3№252008．9.14~2０日本，Fｕｋｕoka２613593２。1ITTC组织与章程的演化第1届IＴTＣ只有一个4人委员会,负责给出一般意义上的技术结论.第5届开头任命了一个6人常委，负责两次大会之间的日常工作,直到第１0届前ITＴC的组织均由他们管理，期间,围绕IＴTC的目标、成员和代表资格等问题争论不休,一些代表认为ＩTＴC应由对船厂和船东负直接责任的水池主任来掌握，而另一些代表则认为ＩＴTC的成员资格应对全部拖曳水池、船舶水动力学实验室或模型水池开放。为此，常委起草了一个章程,并在第１０届ITＴC大会上获得通过。该章程可以说是IＴTＣ第一个正式发表的章程，其中明确IＴＴC的目的是“促进解决对水池主任工作有重要作用的技术问题，由于他们是给船厂和航运部门供应关于船模试验信息和建议的直接责任人。”章程还规定会议代表是拖曳水池或水筒、船舶讨论协会或高校造船系的主任,并终止了常务委员会而设立执行委员会（ＥＣ),规定由成员组织代表组成的“掌握团”来选举EＣ委员。尽管如此，随着ITTC成员数量的增加，一些主要拖曳水池还是关注IＴTC会变成一个与水动力学关系不甚亲密的散乱组织，不利于进展职业水池与顾客的关系，由于此时小水池和高校、讨论所的数量大大超过了大水池.作为折衷处理，第13届ＩTＴC取消了“掌握团"而代之以顾问委员会（AC）,代表大水池向大会提出推举技术委员会（TC）的询问意见。第1７届ITＴC又将讨论对象从船舶扩展到海洋工程和全部海事装备。这些变化最终体现在第２1届ＩTTC大会通过的新章程中。第21届ＩTTC重新制定的章程中指出,ＩTTＣ的主要任务是促进解决船模试验池负责人十分关注的重要技术问题，由于他们的责任是依据物理和数值模拟结果向船舶与其它海事装备的设计、建筑和使用者供应关于实尺度性能的信息和意见.IＴTＣ的目标是促进船舶与其它海事装备水动力学各领域的讨论以改进模型试验、数值模拟和实尺度测量的方法;推举相应的规程和确认实尺度测量的精度以保证质量;供应信息互换平台。该章程还对ITTＣ的成员资格、组织结构、各委员会及大会进行的次数等问题都作了简略规定，形成了沿用至今的体系结构:ＩＴＴC大会是确定方针、决定主题、选举ＥＣ和ＴＣ主席及任命TC委员的最高权力机构;EC由各大地理区代表组成并对ITTＣ大会负责；ＡC成员由ＥC提名并对EC负责；ＴC主席和成员也由EC提名，但由ITＴC大会任命并对大会负责.２.2ＩＴTCＥＣ和AC的演化EC始建于第１０届ITＴC，那时有8个委员，任期６年。它实际上是原常委会的继承。第1３届ITＴC修改章程时又明确ＥC应执行大会决定的政策并提议TC主席和成员。第2１届IＴTＣ则进一步明确ＥC主席就是IＴＴＣ主席和主办下届ITTC大会的成员组织的代表.现在的ＥC通常由7名有投票权的委员组成，其中除主席外的其他6名成员为现行六大地理区的代表,即美洲、太平洋岛、东亚、中欧、北欧和南欧的代表。东亚地理区始建于第２0届ITTC,目前仅包括中、韩两国,并经内部协商轮流担当EC委员.中国船舶科学讨论中心（ＣSＳＲC）代表中国自第2２届ITTC首次担当ＥＣ委员以来，每隔一届均会代表东亚地理区在EC中服务。ＡC始建于第13届ＩＴTC，当时有２4名代表,它实际上是原“掌握团”的继承，其任务是依据当时ITTＣ的目标,向大会推举讨论主题,评述ＴC的建议并向ＥC供应询问意见，那时AC没有高校的代表。我国CSSRC从第１５届IＴTＣ开头成为ITTC的成员组织,并同时作为大水池代表进入了AＣ。第17届ITTＣ,丹麦赫尔辛基技术高校首先突破当时的限界成为AＣ成员，第18届ITＴC我国上海交通高校也成功地加入了ＡC的行列。如前述，ＡC的成员资格是历届ITTＣ争议的焦点，所以第２1届ITTC章程中专门规定ＡC成员必须满意三个条件：第一，ＡＣ成员组织的实质性工作（指收入的主要来源部分）必须是为顾客（商业顾客、政府机构、同一公司内的其它机构）所做的工作,并能对其船舶与其它海事装备性能预报的历史及正在履行的职责加以证实;其次，经TC证实，表明其有长期ＩTTC工作的历史；第三,有完成ITＴＣ领域内各种各样讨论任务的能力。章程还规定AC成员组织每三年由EＣ对其中一半成员进行评估以重新确认其成员资格。章程也对AC的代表作出了规定：应是该成员组织的高级技术管理者，能对水动力学试验、数值模拟和实尺度测量的技术商量发表有益意见，并有从组织上支持IＴTC工作的权威性。2.3ITTCＴＣ结构的演化第5届ITTC之前,大会介绍论文都由个人供应。第5届开头才指定一些技术委员会来处理如空泡、螺旋桨和表面摩阻等问题。第6届到第9届ITＴC的TC有螺旋桨和自航试验尺度效应委员会；表面摩擦和激流委员会；船舶适航性委员会;阻力和推动数据表达委员会。第10~2１届IＴTＣ期间的TC有阻力、推动、空泡、操纵性和耐波性委员会，另外，第1１届ＩTTＣ首次设立功率性能委员会、第１５届设立冰委员会、第16届设立高速船和海洋工程委员会。值得指出的是在第20～２1届ＩＴTC期间，AC对TＣ的结构进行了简略评估并作出了重大调整,即设立几个永久性的一般委员会和若干临时性的专家委员会，前者有利于有普遍意义的学科领域进展评述的连续性,后者则可处理成员组织感爱好的简略问题。第2１届IＴTＣ大会批准了这种调整方案，并从第22届ITTC开头实施。为清楚起见，表２列出了第2１届～26届ITＴC全部ＴC和小组的变化情况。表2第2１~2６届国际船模试验池（ITＴC）技术委员会和小组结构演一览表2１届(19９３~1996）２2届（199６～１99９）2３届(199９～2００2）2４届（200２～20０5）25届(２0０5～2００8)26届（2０0８～20１1）阻力与流淌阻力阻力阻力阻力阻力一般委员会推动器推动推动推动推动推动操纵性操纵性操纵性操纵性操纵性操纵性耐波性载荷与响应载荷与响应耐波性耐波性耐波性海洋工程//海洋工程海洋工程海洋工程冰冰冰冰冰/专家委员会功率性能实船试验和监测阻力、自航与敞水试验规程速度和功率试验功率性能预报功率性能预报伴流场表面处理伴流场换算高速海船（ＨＳＭV)高速海船平安性高速海船模型试验/／／高速艇喷水推动喷水推动格外规推动器喷水推动规程喷水推动规程验证全回转吊舱推动全回转吊舱推动/空泡螺旋桨空泡计算方法空泡诱发脉动压力水质与空泡空泡诱发脉动压力大功率高速船螺旋桨和附体空泡剥蚀空泡／稳性船舶极限运动与倾覆波浪中的稳性波浪中的稳性波浪中的稳性环境模拟波浪海洋环境问题评估//深水系泊稳态浮体系统/涡激振动涡激振动EｓsoOsａka不确定度分析不确定度分析精细流场测量船舶水动力学中的CFD质量掌握符号与术语质量体系符号与术语质量体系质量体系质量体系质量体系小组３ＩTＴC水动力学讨论任务与进展方向分析从ITTC的进展史可以看出，其技术任务一开头仅局限于拖曳水池日常业务中水池主任们关心的重要技术问题的分析。随着船舶与航运部门需求的不断膨胀和船模试验池功能的飞快扩充，格外是作为物理试验补充和拓展的数值模拟手段的飞速进展，IＴＴC现在的技术任务无论是其范围还是内容都发生了深刻的变化。实际上，它几乎已经掩盖了船舶与其它海事装备水动力学讨论领域的全部，只有水动力学基础理论和数值流体力学基础讨论还需如ＯNＲ和船舶数值流体力学会议等补充。3.１一般委员会的技术任务和结论分析ITＴC每个TC一般委员会负责一个有普遍意义的学科领域。其基本任务是评述本学科进展现状和水平,指出讨论方向，进行有广泛影响的长期讨论；其目的是建立指南或规程，帮助成员组织保证其产品和服务的质量，其讨论重点是为实尺度性能预报供应先进、有效的物理及数值模拟方法和技术.简略地讲,各一般委员会的共性任务可归纳为：⑴调研和评述如下方面的讨论需求和进展·模型试验和外推方法;·数值模拟和有用计算方法；·基准检验数据和不确定度分析方法；·实尺度测量和相关分析方法；·新概念探究和设计优化方法.⑵评述、修订和开发本学科相关的ＩTＴＣ推举规程,指明模型试验、数值模拟和实尺度测量中对不确定度有显著影响的参数。为便于分析，表３列出了第２１～２6届ＩＴTＣ各一般委员会的技术任务要点，从横向比较可以看出各学科领域讨论内容的演化和进展趋势.应该指出,表列第26届ITTCＴC的技术任务只是第25届ＩTTＣAC的建议,由于它今年９月刚工作，所以以下分析不包括其讨论结果。表3第2１~２6届ＩTＴC各一般委员会技术任务要点演化一览表届序委员会21届(1993~1996）２２届（1996～1999）23届（19９9～2002)24届（200２～20０5）2５届(２005~２008）26届(２008~2０11）阻力委员会·CFD在舶设计中的需求分析和用户指南框架.·评述网格、涡流模式、近壁模型适用性；标称和实效伴流、外形因子计算能力。·对现代船型作基准检验试验.·评述ＣＦＤ及其验证方法、不确定度分析讨论进展。·提出本学科典型试验实施指南和不确定度分析方法.·评述CＦD中的湍流处理方法，各讨论机构对实例的不确定度分析应用结果。·提出深、浅水中纵倾与升沉、波形与波高、标称伴流试验规程、远场波和冲刷模型试验和外推方法。·评述CFD进展:实船、自由面、湍流模拟、优化设计、不确定度分析规程、基准检验比较试验。·评述EFＤ进展:物理场光测、远场波冲刷、湍流激励。·评述自由面、碎波、方尾、纵向涡、转捩、粗糙度和降阻讨论进展。·评述CFD进展:远场波与冲刷、上层建筑气流场、国际性基准检验比较试验方法.·评述EFＤ进展：远场波与冲刷、上层建筑气流场试验预报方法;本学科典型试验及模型加工推举规程。·评述CFD国际性基准检验系列比较试验.·提出不同类型球首、高速船激流方法并纳入规程。·讨论附体阻力、吊舱阻力换算方法；基于新摩擦线理论的外推方法与外形因子。推进委员会·评述推动器面元法和ＲNＡＳ代码的应用及LDV试验验证技术。·提出螺旋桨激流方法建议。·评述格外规推动器理论和试验技术；高速船推动器。·评述推动器设计分析方法讨论进展，重点是尾涡模型以及回转、加减速、倒车和波浪中螺旋桨性能的讨论。·评述空泡性能试验中水质、粗糙度和湍流的影响.·评述格外规推动器和组合式推动器数值模拟进展。·评述空泡图形和形态描述规程；全回转推动器性能预报规程。·评述组合推动器非转动部件尺度效应;桨－舵干扰、水弹性对性能的影响。·评述螺旋桨诱导实效伴流和空泡诱发脉动压力数值方法讨论进展。·评述浅水中推动性能、二次推力器性能预报设计讨论进展；超大型螺旋桨振动、空泡、轴承力等问题.·提出空泡试验螺旋桨加工规程。·评述本学科典型试验和加工的推举规程。·评述浅水中推动、二次推力器以及梢部纵斜桨、跨空泡桨、复合材料桨等格外规推动器讨论进展。·确认喷水推动基准检验试验及数据分析方法。·评述空泡预报ＣFD方法。·评述包括全回转推力器、柔性叶片推动器等新型推动器讨论进展。·评述吊舱推动、冰海航行船螺旋桨性能讨论进展，修订或提出相应规程。·讨论改进ITＴC１97８方法的可能性。操纵性委员会·评述符合国际标准的操纵性理论预报方法及标准模型.·评述船舶操纵性、设计、航行平安性间的相互关系。·评述操纵性试验中的尺度效应讨论进展。·促进高速船操纵性讨论。·比较操纵力的模型试验、半阅历、计算预报方法，并与深水海试结果比较,格外是满载状态及后体外形和喷水推动的影响。·评述浅水和限制水域操纵性预报方法讨论进展，包括船尾下沉.·评述浅水、限制水域操纵性讨论进展;高速船操纵性和掌握特性评估方法。·评述拘束模试验推举规程；筹备开发自航模试验规程，包括Z推和喷水推动；设计操纵性仿真模型验证规程。·讨论操纵性数值方法应用指南,探究限制水域、池壁影响、船／船相互作用的数值方法。·评述高速船、格外规船操纵性讨论需求以及新试验技术与外推方法讨论进展。·修订拘束模、自航模试验规程。·评述本学科典型试验推举规程及考虑GPS等新技术和海洋环境影响修正的操纵性海试规程.·评述高速船、吊舱推动船操纵性预报与衡准方法。·协办操纵性仿真模型检验与验证专题研讨会，协助收集验证数据。·基于专题研讨会成果，评述仿真工具包括ＲAＮS时域方法的优缺点和模拟能力，开发检验和验证指南及自航模试验不确定度分析规程。·评述波浪中操纵性，堤岸、淤底、船－船相互作用对操纵性影响的讨论进展.耐波性委员会·评述恶劣海况下船舶运动数值预报新方法,格外是非线性横摇倾覆机理与分叉。·评述高速船、多体船耐波性理论与试验预报讨论进展.·开发长峰不规章波生成与模拟试验不确定度分析规程;消波岸反射特性评估规程。·评述甲板淹湿、艏艉砰击、上浪冲击载荷讨论进展；近海结构波浪载荷、低频运动、势力/粘性力相互作用、水弹性问题讨论进展。·建立包括风浪和涌浪的短峰波标准波谱表达式。·评述耐波性和海洋工程典型试验推举规程，提出新规程讨论需求。·评述立管群、超大型浮动结构、高速船中的试验和数值水弹性问题讨论进展.·开发耐波性计算代码的验证规程。开发耐波性频／时域计算代码验证规程;参数型横摇幅值和风险率预报规程；波浪中附加阻力和功率增加预报规程；击振、艏艉砰击、甲板载荷等预报规程。·讨论有用耐波性衡准方法与指标.·修订耐波性频／时域计算代码验证规程,制定斜浪中耐波性基准检验试验要求.·修订线性、弱非线性耐波性现象、稀有大事模型试验规程;编制不规章波中附加阻力和功率增加预报规程.·组织非线性耐波性计算代码检验和验证专题研讨会，提出基准检验方案，开发相应规程。·修订并完善波浪中功率增加预报规程；开发整体波浪载荷预报新规程。海洋工程委员会·评述系泊近海平台在短峰波中的慢振荡预报、风浪流外力特性讨论进展。·开发系泊近海平台慢振荡时域计算规程、一阶和二阶波浪力及阵风载荷引起的极端响应组合、平均漂移力等预报技术.本届ＩＴTＣ无海洋工程委员会（ＯEC)，另设深水系泊专家委员会，其任务为:·评述和推举系泊系统在风浪流中的试验和数值模拟技术和规程。本届ＩＴTC无OＥC，另设稳态浮体系统专家委员会,其任务为:·评述和推举风浪流中稳态浮体系统试验和数值模拟技术和规程。·评述动力定位帮助深水系泊系统讨论进展，提出模型试验规程。·评述深/浅水中风浪流模拟与生成、主动消波和水池寄生波抑制技术讨论进展，推举不规章波方向谱模拟规程。·评述带立管系泊浮体系统横摇预报方法;频域计算代码验证；百年恶劣海况中平台非线性效应模拟不确定度评估等讨论进展。·修订混合系留系统、油轮旋塔式系统模型试验规程。·评述水池风模拟与换算技术讨论进展。·评述本学科典型试验推举规程;多缩尺比模型试验方法。·开发近海结构波浪载荷与响应预报的频/时域代码验证新规程；草拟波浪载荷计算的非定常RAＮS代码基准检验讨论方案。另外，涡激振动专家委员会的任务归入此处为：·评述VＩV和VIM试验和数值模拟讨论进展,指明讨论重点、应用方向和范围。·讨论固定垂直圆柱和振荡圆柱的波浪爬高和涡片,与基准检验数据比较。·提出锚链引起的水动力阻尼基准检验试验讨论方案;海上可再生能量装置水动力试验指南；动力定位系统试验新规程。另外,涡激振动讨论任务为:·评述超大水深各种流速剖面中ＶＩV和VIＭ预报方法讨论进展.·组织VＩＶ基准检验试验，开发VＩV和VIM试验规程。３.１．１阻力与流淌讨论领域近十五年来，该领域的讨论内容按科学讨论一般规律可分三个阶段:阻力与流淌现象及响应的建模讨论，包括湍流、自由面及干扰模型；现象和响应的猜测，包括ＣFD、EFD及外推方法；现象和响应的掌握(或设计）技术，包括新概念船型讨论和优化设计技术。从进展历程看，第２3届IＴTC开头新增远场波和冲刷现象讨论,第2５届ＩＴTC首次涉及气流场问题，而预报方法和设计技术讨论则贯穿始终。总体上讲，上述三大方面的进展概况如下：阻力建模问题讨论尚缺少突破性进展。尽管对现象机理的熟识和了解跟着讨论手段的进步而不断深化，但还不足以形成新模型并建立相应的CＦD代码。目前的难点集中在转捩、湍流、分离流、纵向涡、粗糙度及船/桨干扰；碎波、远场波等自由面现象、方艉的粘性/自由面干扰；泡流和减阻问题建模等方面.预报方法讨论进展相对快些。在数值预报方面ＣFD方法已成为主流讨论方向.目前，对其必将成为有效设计工具的熟识已经统一,经过对湍流模式、网格生成、近壁模型等CFD关键问题的不断评估和改进，ＣFD代码分析简洁流淌的能力已大幅提高,如简洁几何外形的速度场、尾流和波形等，其进一步进展趋势是简洁自由面现象和非定常流淌的模拟和分析。另一方面，CFＤ方法要真正成为成熟的设计工具，那末不确定度分析是必须突破的关键技术。这个问题涉及物理模型的逼真度、浅显的数学理论以及如何选择基准检验试验验证方案等简洁问题。尽管为此已组织过二次国际专题研讨会，但对方法问题仍未取得全都意见。因此，这是ＣFD讨论领域中极具挑战性的前沿课题。应该指出，CFＤ进展至今，虽然RＡＮS、LES和ＤES等粘流方法在流场预报方面开头起主导作用,但无粘流方法仍是设计中最常用的工具。模型试验预报方法从IＴＴC成立开头就是其主要讨论方向。目前，LDV、PIV等光测技术已广泛应用湍流和尾流场讨论，MＥMS技术被用于表面摩擦应力的测量,磁共振、雷达和GPS等新技术在波浪和运动测量中也开头获得应用，但飞溅、碎波等测量仍然困难，实尺度测量仍很少；试验不确定度分析是近二十年来引入ITTＣ的一个新概念，它不仅促使大量原有的试验推举规程需要修订或新编，而且也为CFＤ的验证供应了新的理论基础和方法。目前,模型试验必须进行不确定度评估的观点已被广泛接受，分析对象也已拓展到波形与波高、升沉与纵倾、ＬＤV与PIＶ流场测量，以及诸如外形因子和实船阻力等导出量的不确定度分析。然而，不确定度分析的实践还不普及；基准检验数据也不充足，格外是缺乏实船试验和物理场的测量数据；换算与外推是试验预报的最终目的，经典的ＩＴＴC1978年方法尽管还存在很多局限性,如不完全适用于格外规推动器和高速船,但它仍是目前常用的标准方法。然而,近十余年来CＦD的飞快进展对这种标准方法提出了挑战，首先是对ＩTTC1９57年确定的摩擦线提出了新的理论公式，如Ｇrigsoｎ公式和Kaｔｓｕi公式,随之而来的是对外形因子和功率性能预报的CFＤ方法探究。可以信任,这些讨论有助于理解外形因子与雷诺数的关系问题，从而可获得更精准的实船阻力预报值和ＣFＤ验证基准数据。但是,附体阻力、吊舱阻力和组合推动器中非转动部件的阻力以及远场波和冲刷的换算和外推方法仍是需要进一步讨论的重点.新概念船型的讨论动力主要来自于速度和平安性的需求,从目前典型的新船型如复合型高速船、多体船等来看,其概念的形成尚不能认为是水动力学原理创新的结果。水动力学在这些船型研发中的作用主要体现在性能的预报和优化设计上。目前的船舶设计尚未完全摆脱阅历模式，与其它工程领域相比，船舶工程领域中CＦD工具和多学科优化设计方法的系统应用是远远不够的。可以说，船型数值优化今日还处于进展的幼年期，将CFD代码系统地融入设计优化过程，并使之能达到启发设计师创新思想的目的，这是该领域需要进一步讨论的重点。3.1。2推动讨论领域该领域的讨论内容大体上由三大部分构成：模型试验讨论,包括测量技术、验证技术和外推方法；数值模拟讨论，包括理论、数值方法与设计应用；格外规推动器研发，包括导管桨、对转桨、大侧斜桨、毂帽鳍桨、前或后定子桨、部分导管桨、端板桨、槽道桨、超或跨空泡桨、割划桨、复合材料桨、梢部纵斜桨、组合推动器（如泵喷、轮缘驱动推动器）、全回转吊舱推动器及混合式推动器(如常规桨＋吊舱对转桨)等等。近十五年来，上述三方面的讨论概况如下：模型试验方面，讨论重点主要是螺旋桨空泡及其诱导脉动压力；格外规推动器推动性能的试验技术和外推方法;以及CFD验证所需的流淌细节测量技术.目前,螺旋桨空泡与脉动压力试验技术进展不大，尽管已明确水质、湍流和叶片粗糙度对空化有较大影响，并因此制定了相关的测量规程和加工要求,也明确了脉动压力试验必须同时伴随空泡观测，但是空泡现象和效应的量化测试和结果表达仍不抱负.或许，ＣFD的应用有望解决这个问题.割桨桨、喷水推动和吊舱推动装置可视作另类格外规推动器，针对它们的专门讨论甚多，目前,其模型试验规程基本形成,但尺度效应和外推方法尚未很好解决；推动领域ＣFD的试验验证已从早期的宏观力和力矩验证转向了流淌细节和叶片压力分布的验证，因此，ＬDV和PＩＶ的应用十分广泛，并获得了有价值的基准检验数据,如导管桨梢隙流淌、紧急倒车工况下放开桨和导管桨强非定常流淌、船后螺旋桨尾流、实桨和模型桨表面压力分布等.而力的验证重点则也由设计工况转向非设计工况、操纵工况和干扰力的验证。数值模拟方面,势流方法仍是目前推动器设计分析中最常用的方法。其中，升力面理论已广泛应用于螺旋桨性能设计和优化以及片空泡的预报，与欧拉方法组合还能应用于导管桨和喷水推动系统的设计,但其在导边和叶梢区压力预报的固有不精确性限制了它在空泡分析中的进一步应用。面元法也已广泛应用于螺旋桨性能的预报分析，包括操纵工况下的非定常性能和片空泡，目前，它已能精确预报螺旋桨的敞水性能和设计点四周的叶片压力分布，进一步进展的重点应该是梢涡模拟、非定常特性预报,并向导管桨、组合推动器、吊舱推动装置以及船-桨-舵干扰和尺度效应讨论拓广.应该指出，紧急倒车工况下推动器的性能预报最具挑战性,RＡＮS方法不能模拟此时消灭的强非定常瞬态分离流，新近进展的ＬＥS方法已能实现对紧急倒车敞水螺旋桨的模拟，目前正在向船后桨模拟进展。此外，在空泡计算方面，带单相和多相模型的ＣＦＤ方法以及气泡动力学与粘流理论组合的空泡起始预报方法颇具进展潜力，而空泡诱导脉动压力的预报仍无合适的数值方法，一种基于无粘可压缩波动方程的预报方法正处于进展起步阶段,或许有助于问题的解决。格外规推动器的进展相对于新船型来讲要快得多，近期讨论的热点有:全回转吊舱推动装置及其混合推动方式，重点是吊舱室阻力的外推及操纵工况和非设计工况下整个系统响应的非定常特性预报；螺旋桨自适应复合材料桨，其讨论重点是流体/结构相互作用预报的水弹性方法及其水动力性能预报设计技术;超大型集装箱船螺旋桨，重点是定常与非定常轴承力的预报和空蚀抑制方法；轮缘驱动推动器及推动方式，这种新概念推动器将对水动力学和设计技术的进步产生明显的推动使用;帮助或二次推力器，其讨论重点是推力器/推力器、推力器/船体和推力器／环境的相互干扰问题。3．1。3操纵性讨论领域该领域的讨论内容基本上可归结为三大方面：操纵性基本模拟系统讨论，包括常规船深水标准机动运动模拟的模型试验与外推技术及ＣFＤ数值模拟方法讨论;格外规模拟技术讨论,包括格外规船和高速船、浅水和限制水域以及船/船相互作用、波浪中的机动性和航向稳定性等;操纵性衡准和平安性讨论,主要讨论ＩMＯ相关准则并提出改进。近十五年来，这三方面的讨论情况概括如下:操纵性基本模拟系统中模型试验与外推方法讨论方面，广泛应用于早期设计阶段的回归模型及至第２3届ＩTTC已能计及后体外形变化的影响.简略设计阶段应用的拘束模、自航模试验及伴随的系统辨识技术,目前对于常规船深水中标准机动运动的预报方法已形成体系，但没有统一的预报模型.各种方法都有自身的优缺点，如何在设计中选择应用要结合专家阅历，SIMMAＮ2008专题会将对这些方法的功能及验证情况作出初步评估。该模拟系统的弱点是船／桨／舵相互干扰讨论还需借助于CFD理解其物理本质；试验不确定度源多，以至于还不能像阻力试验那样形成简略的不确定度分析规程;早期的基准检验数据(Osaｋa模型)经大量讨论表明是不合适的，而新的检验方案近几年刚确定用ＫVＬＣＣ（两种不同尾型）、KＣS和DTＭB5４１5船型，还需做大量试验工作；尺度效应要不要考虑始终存在疑问，尽管已经证实肥大船自航模试验尺度效应明显,船体阻力和横向力、桨和舵上的实效伴流、偏航运动等也均有尺度效应问题，但换算中还缺少有效的处理方法.基本模拟系统中的ＣＦD模拟技术是一个新成员，目前阻力预报中的CFD应用已十分普遍，而操纵性的CFD讨论尚处于探究阶段，然而，从第24届ITTC开头进展飞快。目前，CFＤ在操纵性预报中的最重要的作用应该是帮助理解简洁现象如船/桨／舵和船/船相互干扰、浅水和波浪影响以及尺度效应等问题的物理本质，以改善精度或削减试验工作量。直接运用ＣＦD预报操纵力和运动的讨论还在进展之中，其中势流方法主要讨论限制水域和瞬态操纵性能的预报技术,而RＡNS方法则瞄准各种定常和非定常操纵性能的虚拟试验,且已能模拟一般的拘束模试验，并向大偏航角、大横摇角和自航运动模拟进展。ＣＦＤ模拟目前的困难是缺乏有效的验证数据,格外是局部流场和实船数据，最近进展的SPＩV技术和能精确测量位置的DGＰS技术有助于这些问题的解决。格外规模拟方法讨论方面,浅水和限制水域，包括船尾下沉、船/船相互作用的讨论是近两届ITTC期间进展的热点，有模型试验的也有CFD模拟的讨论，但缺乏基准检验数据,且各种方法的结果不全都，故未形成有普遍意义的模拟模型和方法.尽管如此，这方面的讨论正向淤泥影响和波浪中船/船相互影响的方向拓展;波浪中操纵性的讨论是一个新的热点课题,且涉及操纵性与耐波性理论的交叉融合,目前，六自由度耦合模型的讨论并无太大进展，模型试验仍采纳常规方法，而CFD还刚起步讨论;高速船、多体船和吊舱推动船的操纵性讨论是另一个热点,其讨论重点是横摇运动和航向不稳定性的预报，但基准检验数据匮乏。标准与平安性讨论方面，ITTＣ亲密跟踪IMO的工作,一方面是证实ＩＭO标准和准则的有效性，另一方面也乐观指出其局限性,提出改进意见，并主动参加制修订工作，如已提议高速船标准要修订、海洋环境条件修正应考虑、操纵性预报方法的精度要提高、超越角等衡准指标要改进、常规船最小平安性衡准虽可接受但盼望拓展到低速操纵和限制水域情况等。3．１。4耐波性讨论领域从第21届到26届IＴＴＣ耐波性委员会的技术任务来看，除去第22和23两届所包含的海洋工程相关任务之外,该领域的主要讨论内容涉及三大方面:海洋波浪环境的描述和模拟；常规船波浪载荷与运动响应的预报；高速船和多体船耐波性。其中，其次方面是重点，且讨论内容又可归纳为：一般波浪条件下的水动力载荷与大振幅运动预报，或线性和弱非线性问题讨论；极端波浪条件下的载荷与响应预报，或强非线性稀有大事讨论.从任务演化过程看，波浪中的附加阻力或功率增加、稀有大事和晃荡现象讨论是近几年来突出的讨论重点。波浪环境作为耐波性讨论的输入,其生成质量和模拟逼真度格外受到重视，目前的讨论重点主要是短峰波和多向波的表达、模拟、生成、测量和不确定度分析，以及保证试验波浪品质的消波技术。波浪测量新技术,如雷达、激光和红外照相跟踪系统等正在成熟化并有望成为日常使用工具。波浪讨论也是海洋工程领域的重要需求，为此第２２～２４届ITTC专门设立海洋环境问题相关的专家委员会进行专题讨论，而从第２4届起则被纳入了海洋工程委员会的任务之中。因此,本文也将在后面的海洋环境模拟专题讨论方向中对此作进一步介绍。在高速船和多体船的耐波性讨论中,冲击载荷与运动响应是格外关注的问题.目前，试验方法仍是解决问题的主要手段,而且高速船的模型和实船试验,包括大振幅波浪中的多体船试验和滑行双体船的系列试验数据已可用来评估耐波性非线性代码的适用性。数据预报手段主要是3D格林函数方法、3DＲaｎkｉn源方法和2。5D理论，对于滑行艇也进展了3D有限元法,全部的这些方法都存在一个共同的问题，那就是缺乏合适的斜浪中的基准检验数据加以验证。波浪中船舶水动力载荷与运动响应讨论方面，近十五年来的工作主要集中在数值预报方法及其相应的验证试验讨论上。就试验技术本身来看，似乎并无太大实质性进展,或许气泡成像测速(BIV)是一项新的水池试验技术、大尺度模型在自然环境中的试验是一种新的讨论趋势。在验证技术方面,由于耐波性试验太多的不确定度来源，故目前尚未形成规范化的不确定度分析规程,甚至还缺少如何确定重要不确定度来源的方法指南.而基准检验试验也只是停留在局部性项目上,如简洁几何外形的撞水、附加质量和阻尼系数的试验以及验证频域计算代码的Wigｌｅy船型和S—17５模型试验等,尚缺少针对现代船型的系统完整的耐波性基准检验试验，格外是时域代码的牢靠验证数据。耐波性数值计算方面正在实现三个转向:从频域转向时域、从势流转向粘性、从线性转向非线性。总体上讲,线性的频域和时域分析势流方法已经成熟,且广泛应用于船舶设计。通过采纳脉冲响应函数近似与切片法或３D面元法、非线性时域切片法及Rａnkin面元法组合，也可以成功预报入射波和物体非线性起主要作用的弱非线性问题，其中的Rａnｋin面元法有可能成为将来十年内解决工程问题的最流行的方法。而粘流N—S方程解则主要用来处理强非线性船舶运动问题。至于时域分析方法,目前正向简洁问题分析拓展,如多体船、稀有大事、乃至与水弹性方法结合来分析船体主梁的水弹性问题。耐波性数值计算的难点目前主要集中在强非线性现象和响应的预报上，格外是艏艉砰击、甲板淹湿和上浪载荷、击振、参数型横摇、晃荡等稀有大事。由于这些非线性现象模拟的数学理论与模型尚不够严密，故其响应预报方法也不健全.不过，近两届ITTC期间这方面的进展还比较快。砰击计算的二元方法已经建立并正在向三元方向进展;甲板上浪问题计算的ＢEM、ＮS/VOF及SPＨ方法已获得部分成功，与试验结合起来有望取得突破性进展;击振计算采纳耐波性/水弹性耦合的方法已能用来评估船舶总振动和局部响应特性;参数型横摇的评估模型也已基本建立,用非线性时域计算代码可以进行演示；晃荡问题也有一些计算方法，如CIP、SPH、MPS、混合VOＦ以及N-S方程的有限差分法，目前，压力分布和自由面外形的预报已有满意的精度,现正向三维问题处理方向进展。可以看到，强非线性现象的讨论手段现在主要还是势流方法，CFＤ方法尽管以能处理此类简洁问题为其特长,但现在只能说仅处于探究阶段，由于现有CＦD方法应用有限，且大多以模拟强非线波浪和船舶运动为目的,其成功的关键还取决于船舶运动记忆效应或由于辐射和绕射引起的波浪传播预报精度的大幅提高。总之，CFD方法还要与势流解及试验结果作大量的比较，而且还要大幅度削减计算机时才能成为有用工具。此外，关于波浪中的附加阻力和功率增加的数值计算方法还有待进展，目前的估算基于模型试验，QＮM（扭矩转速法)、TNM（推力转速法)和RＴIM（阻力推力等同法)可作为规程使用方法，其中计及全部附加阻力重量的RTIM最有用,但全部方法对压载状态的预报精度均需提高。3.１.５海洋工程讨论领域ITTC海洋工程委员会始建于第16届ITTC,其后的十余年间由于其讨论内容与耐波性委员会有很多共同之处，故第２２～23届ITＴＣ将它们合并为载荷与响应委员会。随着世界能源需求的飞快增长，各种类型的海洋工程平台层出不穷,其特殊水动力学问题也越来越多，故从第2４届ＩTＴC开头又恢复了海洋工程委员会，并被列为永久性的一般委员会。纵观近十五年来该领域的进展,其讨论内容主要包括三大方面:海洋风浪流环境建模和模拟；海洋工程平台的载荷与响应讨论,格外是与船舶差异甚大的超大型浮动平台及各类油、气和其它能源生产平台（包括锚链、立管和浮筒等系留系统)的性能预报；动力定位系统模拟。风浪流环境是海洋工程载荷与响应讨论的输入条件，与耐波性讨论需求相比，它更加关注风和流的模拟以及百年极限随机波浪的非线性特征。对于后者，第24届IＴTＣ已完成了一个新的基准检验试验讨论，发现最大最陡波峰高度普遍大于传统的Raｙlｅigｈ模型预报值，但接近于基于二阶修正的预报值，而峰-峰值则与Rａyｌeigｈ模型较为吻合.关于前者,本文将在后面的海洋环境模拟讨论方向中一并介绍.动力定位问题第23届ITＴC开头正式列为稳态浮体系统专家委员会的任务，此后又列入海洋工程委员会的技术任务。尽管动力定位系统的应用日益广泛，但其模拟讨论的进展并不大.目前，时域计算方法已建立，但大多限于低频运动，且其数学模型只考虑三个运动方程(纵荡、横荡和艏摇).物理模型试验方法也已建立，并能实现风浪流环境的初步掌握，已提出组合风浪流载荷、推力器相互影响和时间响应的完整物理模型，以及闭环自动掌握方法，但试验代价太大而又十分耗时。动力定位系统水动力性能讨论的重点将是阵风影响和推力器/船体/流/波浪的相互影响。载荷与响应的预报是海洋工程领域的主要讨论内容,其数值预报方面的主要工作是验证耐波性频域/时域分析代码对海洋工程平台的适用性、修订和开发新规程。与船舶耐波性计算比较，海洋工程性能计算的大多问题与之相同,但也存在很多特殊问题,主要是计算对象的几何外形简洁，要处理的是一个包括平台与锚链、立管、浮筒等系留系统组合而成的耦合系统，甚至包括多体，相互干扰作用十分简洁，此外还有锚边、立管的涡激运动(ＶIＭ)和涡激振动（VＩV)以及超大型浮动平台的水弹性影响等特殊问题.数值模拟讨论的总趋势大体上可用三个代替来描述,即动态模拟代替准静态模拟、非线性时域分析代替线性频域分析、全系统耦合模型代替局部分离模型。与船舶耐波性计算一样,目前,势流方法仍是解决工程问题时广泛应用的手段。CＦＤ的应用还处于探究阶段，格外是由于VIV和VＩM的物理机制简洁,其CFD模拟的不确定度还比较大，故现仍只能依靠半阅历方法预报，且尚需解决合适的基准检验试验方案、高阶模态响应和简洁流淌剖面中的预报等问题.总之，实际海洋环境中海洋工程水动力载荷与响应的精确模拟和预报至今还是个挑战性问题。海洋工程模型试验预报方面,真实海洋风浪流环境的水池模拟是个难点，格外是风和流的模拟和换算方法讨论至今仍无太大进展。大缩尺比或同一模型包含不同缩比组件的试验和换算方法是另一个必须解决的问题,各式各样的系留装置水动力载荷与响应的测量技术以及海洋风浪、洋流和潮汐等可再生能量生产系统的模型试验技术也是极具挑战性的问题。目前，整体模型１：1７0的缩尺比可能是不能再小的上限，对于超大潜深的情况,混合模型或与数值模拟联合使用的截断模型试验是目前解决问题的近似途径之一.此外，ＶＩV试验也正在向大尺度模型方向进展,并筹备组织有效的基准检验试验和试验规程开发.3。2专家委员会的技术任务和结论分析ITＴC的专家委员会通常是依据各技术委员会工作中发现的新需求,格外是一般委员会提出需要深化讨论的重点而准时组建的,主要负责一个专门的技术问题讨论，其任务与一般委员会类同，但讨论范围集中于某个专题方向.依据历届ITTC专家委员的任务演化(见表1）,本文将其归纳成八个专题讨论方向,其任务要点列于表4之中，由横向比较可以看出各专题方向讨论内容的演化和进展趋势。表4第２1~2６届ITTC各专题方向讨论任务要点演化一览表届序方向２1届（1993～１99６）22届（19９６~１999)23届（1999~２0０2)２４届(2002~２00５）2５届(２00５～２０0８）2６届(2０08~２０１１）功率性能·讨论外形因子与Rｎ的相关关系;有分离倾向船型自航点的猎取方法；功率预报典型试验的不确定度分析方法。·完善、开发对转桨、定子桨、喷水推动船的功率性能预报方法.·编制计及风浪流和浅水影响的实船试验标准方法。·评述船上性能监测系统、GPＳ系统应用进展。·修订实船试验、性能长期监测和分析相关规程.·评述和修订速度-功率海试指南。·修订船模加工、阻力、敞水、自航及滑行、半滑行单体和多体高速船阻力试验规程。·评述新的功率预报外推技术,包括使用RANS代码的数值方法。用不同外推方法分析试验结果,用实船试验数据验证外推方法。·讨论基于模型自航和敞水试验不确定度分析进行功率预报不确定度分析的方法。·修订速度-功率海试规程。·应用１20多艘实船数据,评估和修订速度-功率预报试验规程。·评述和推举高速船(含多体船)阻力和推动性能预报规程。·评述波浪中的功率裕度预报规程。·评述伴流场模型试验和实船预报讨论进展,开发模型实船伴流测量规程。·评述涂层、粗糙度等表面处理技术讨论进展及其对性能预报和外推方法的影响。·评述伴流现象物理本质、换算方法和实尺度测量讨论进展，探讨实尺伴流模拟试验和CＦD模拟的可能性及解决方法。非常规推进·评述端板桨、导管桨、环形桨等格外规推动器的理论和试验预报技术进展.·提出喷水推动系统的功率预报方法,推举预报规程。·开发导管桨、部分导管桨、前或后定子桨、端板桨、Z型或吊舱推动器的推动试验指南和外推方法。·讨论喷水推动模型自航试验技术,促进拖曳水池与喷水推动制造商合作.·评述喷水推动系列标准化试验，比较各水池间的差异，作不确定度分析.·基于喷水泵回路试验、喷水推动系统水筒试验和水池自航试验,讨论和验证现有功率性能估算方法。·确认喷水推动系列标准化试验，开发有关规程，进行性能预报不确定度分析。·评述和修订吊舱推动试验和外推规程,推举吊舱空泡试验规程和外推方法指南；评述非设计工况对载荷与稳定性的影响。·评述吊舱推动应用于高速船、冰级船和大功率船中的特殊水动力学问题;操纵性预报与衡准；大攻角及操尽情况下的空泡问题。·修订吊舱推动试验规程，推举空泡试验规程和外推方法指南。空泡与脉动压力·评述云空泡讨论、涡空泡机理和尺度效应、核对尺度效应的影响及核测量技术、空泡图形、强度和稳定性预报方法等讨论进展。·讨论不同试验装置中船体脉动压力测量离散度偏大的缘由，策划比较试验方案。·评述空泡起始和图形的计算讨论进展，推举方法选择指南.·评述螺旋桨诱导船体压力脉动的基本原理、影响因素、计算方法及抑制措施，开发实尺度测量和模型试验规程。·讨论非设计工况下空泡间断性和不稳定性的流淌机理及影响因素.·评述水质对空泡起始的影响和修正方法讨论进展,推举尺度效应最小化水质要求。·开发和验证船体非定常压力预报的试验和数值计算规程。·评述防止空蚀的有用方法讨论进展,提出最小空蚀设计指南。·开发大功率高速船螺旋桨、舵和附体空蚀预报方法、换算模型及试验规程。·评述空泡计算、试验方法新进展；多相流模拟方法及其在空泡起始、剥蚀和脉动压力预报中的应用能力。·评述喷水推动泵和入口空泡特性模拟、格外规舵、高负荷桨后舵的空蚀预报方法讨论进展,开发相应规程。波浪中的稳性·调研完整船和破损船倾覆模型试验现状及倾覆预报数值模拟讨论进展。·提出完整船和破损船稳性试验指南。针对A、B两船的基准检验试验，进行波浪中完整船和破损船稳性预报数学模型的比较讨论。·评述完整和破损船稳性试验规程及数值和试验技术的实施和应用情况,格外是高速船、近海结构排出系统、尾斜浪中有横甩倾向船舶的极限运动和航向保持性。·评述破损客船倾覆或沉没时间长度、进水与船舶水动力的耦合、简洁空间开口进水流淌系数影响等讨论进展.·开发横甩、甲板俯冲、参数型横摇等猛烈运动中稳性预报的试验规程。·评述客船生存时间估算、完整船稳性重要衡准与评估方法、参数型横摇预报代码验证试验进展.·开发完整船和破损船横摇阻尼力矩及含RＯＲO船的船舶倾覆数值预报规程.海洋环境模拟·调研国际水力讨论协会（ＩAHR）等关于环境模拟技术的现况,格外是海洋风浪流生成技术。·评述真实波浪时历数值与物理模拟技术、模拟与目标状态差异造成的不确定性评估讨论进展。·调研浅水和有限水深模拟中,ＩTTC方法与海岸工程有用方法之间的相容性.·评述深、浅水中谱形、多向谱、波群、极值、波流相互作用等波浪生成品质相关规程以及各种波谱.·评述油污、化学物质、海上碎片、海床杂物等引起的污染问题及污染物分布预报的试验和数值模拟、探测和测量技术现状。·讨论和评估污染物回收装置水动力性能试验规程。冰海航行性能·分析各冰水池关于圆柱比较试验的系统偏差；进行螺旋桨性能比较试验。·评述不同冰池现用试验规程及分析和数值模拟技术讨论进展。·推举冰中模型和实尺度试验标准方法。·讨论模型冰特性测量技术、近海结构和系泊船只冰中试验方法、螺旋桨与冰相互作用模拟技术。·开发冰中模型和实船试验规程，提出对冰厚度和强度的船体摩擦及阻力修正方法。·深化了解近海结构冰中模型试验共性问题。·讨论模型冰可压强度和破裂韧性的试验方法，推举相关规程。·评述海洋冰况遥感和卫星探测技术新进展；冰工程中的数值方法与代码讨论进展。·推举冰中近海结构性能试验指南;开发冰池船模阻力试验不确定度分析规程.·开展冰中螺旋桨敞水性能机理性试验讨论.·评述冰中近海结构载荷与响应预报讨论进展，提出相关指南。·基于冰/桨相互作用试验讨论,开发冰中吊舱推动器试验规程;装有碎冰吊舱桨船的冰池试验规程。高速船·讨论水翼艇、气垫船、地效船、单体和多体复合型船的操作平安性和动力稳定性。·开发自航模、部分自由模型、斜拖、耐波性、海豚运动、强迫横摇及气动力等试验规程。·讨论高速船动力不稳定现象，提出解决横滚、纵倾和偏航等特别问题的方法.·评述多体船、带运动主动掌握系统的高速船耐波性试验技术进展情况，推举相关指南。·统计高速船事故和大事明细表，开发实船平安性试验规程。·评述高速船格外是多体船的功率性能、操纵性、耐波性、远场波与冲刷、空气阻力、稳定性等数值与试验技术讨论进展。·修订现行高速船模型试验和功率预报规程.共性基础技术·评述修订不确定度分析（UA）规程：EＦD中的不确定度分析-不确定度评估方法、拖曳水池阻力试验指南;推动性能不确定度分析、自航试验实例;推动器不确定度分析,敞水试验实例。·开发新的不确定度分析规程：拘束模试验、自航模试验、LDV和PIV流淌测量、实尺度试验规程。·密度、粘性、蒸汽压基本公式不确定度表达；CＦD的UＡ规程改进;ITＴC1９78功率预报方法的UA规程编制。·评述流场测量技术讨论进展，重点为分离流、尾流和涡量场的PＩV、SＰＩV、ＰＩＶ、LＤＶ和全息摄影技术的应用。·评述CFＤ技术讨论进展,重点为ＩTＴC各学科及其交叉领域中的定常、非定常和实尺流淌预报.·评述自由面、非定常流、粗糙度和湍流结构精细CFＤ模拟的需求,指出需要哪些基准检验数据。3.２．1功率性能专题讨论方向该专题方向的提出主要是阻力和推动讨论领域的共同要求。功率性能俗称快速性，自第11届ＩTTC首次设立功率性能委员会以来,该方向的讨论从未间断过，由于快速性始终是衡量船舶设计及其技术和经济指标先进性的重要标志。从表４所列的任务演化情况看,该方向的讨论主线始终是“速度—功率”预报和实船海试规程，但目前呈现这样的进展趋势：讨论对象从单桨排水型船扩展到格外规推动船、高速船和多体船；试验与分析方法中加入了DGＰS测量和MｏmｔoＣaｒlo等不确定度分析技术;预报方法中ＣFＤ技术的应用力度不断加大；讨论的重心则由水力光滑船体静水阻力换算转向伴流换算、不同涂层和粗糙表面船体的阻力换算以及波浪中功率裕度的预报。快速性模型试验预报虽然是个经典问题,但至今仍有很多问题需要讨论。从预报方法上看，近年来有人提出仅用自航试验结果来实现速度-功率性能的预报，但至今尚未找到足够证据表明这种方法比传统的基于阻力、敞水、自航试验结果的预报方法更好,故并不能作为规程来推举。从换算方法上看，基于外形因子的三因次方法是ITTC力挺的方法，但外形因子的尺度效应问题无论是理论还是试验讨论至今都无法给出明确的结论,格外是业已发现外形因子的尺度效应与摩擦线的选择强烈相关，以至于很多讨论提出了新的摩擦线理论和公式，如Grigson、Kａtsｕi等，但至今也没有足够证据证明转变传统的ITTC1957年摩擦线是必要的。速度—功率预报中不确定性最大的因素莫过于换算补贴的估算，格外是粗糙度补贴,这方面Towｎsｉn近年来做过很多有效的工作，但由于涂层技术乃至减阻技术的新进展，粗糙度补贴或船体表面处理的讨论仍是今后需要进一步讨论的重点之一，其重要性甚至超过新摩擦线的讨论。另外，伴流换算这个老问题近来也倍受关注,先进的模型和实船伴流场测量技术的应用和CＦＤ预报技术的进展，开头推动IＴＴＣ重新端详和着手改进传统的伴流预报方法。目前，伴流场的CFD预报几乎全部采纳RANS方程，且倾向于采纳雷诺应力湍流模型(ＲＳＭ），伴流场测量已由五孔皮托管和LDV的点测量技术向PIV、ＳPIV和DDＰＩV等面、体测量技术进展.这些进展大大加深了对伴流场物理本质的理解，从而有可能重新评述现有伴流换算方法的适用性，并进一步提出实船伴流试验和数值模拟的新方法。上述内容正是下届ITＴC专门设立表面处理和伴流场换算专家委员会的目的。快速性的CFD预报是本领域的讨论热点,目前，船体阻力和螺旋桨敞水特性的CFD模拟已达到相当高的精度，整船自航试验的ＣＦD模拟讨论也是当前十分流行的课题，但将它们综合集成在一起的“数值拖曳水池”技术正在开发之中。尽管快速性预报的CFＤ技术比起操纵性、耐波性CFD预报要成熟得多,但迄今还没有任何拖曳水池采纳RＡＮS代码作为模拟和外推的日常使用工具。３．2.２格外规推动专题讨论方向格外规推动器的讨论以往包含在推动委员会的任务中，直至第21届ＩTTC成立喷水推动小组、第2２届和2４届分别设立格外规推动器和全回转吊舱推动委员会,从而才开头了格外规推动技术的专题讨论。由表4可见,一般的格外规推动器主要指导管桨、部分导管桨、前或后定子桨、端板桨、割划桨和Z形驱动桨等,讨论目的主要是建立其推动试验和外推方法指南。目前,基于常规试验和ITTＣ１978年方法修正的各种预报方法对端板桨、割划桨等常规螺旋桨的“变异”尚可接受,但对带有非转动部件如导管、定子等的推动器来讲,由于推动器部件及其与船体的相互作用的精准物理机制不清楚，因而这些方法的预报精度在大多情况下与此类推动器期望的节能效果同量级，故必须讨论新的预报方法。对此,大范围变负荷自航试验技术是一种值得进一步讨论的途径,而CＦD技术有助于了解相互干扰的物理机制，两者结合起来有望对此类推动器的性能预报有所突破。喷水推动装置的应用越来越广,但其功率性能预报仍是一个挑战性问题,业已证明基于阻力试验和孤立泵特性的预报方法误差太大,所以目前ＩＴTC的讨论重点是开发基于自航试验的预报方法，尽管对其必要性并未取得共识。目前，喷水推动船功率性能的预报模型、所需要进行的标准系列试验项目及相应测量方法，包括喷水泵回路试验、喷水推动系统水筒试验和水池自航试验以及不确定度评估方法,经过四届ＩＴＴＣ的不断努力均已形成规程,但测量中的不确定度因素太多且不易掌握,尺度效应问题也未考虑，所以，规程的验证和改进是必须的,借助于CFＤ方法了解喷水推动器与船体的相互干扰将是今后十分重要的讨论课题.近几年吊舱推动装置向大型化方向飞快进展,作为主推动器的应用也越来越广，故其推动和空泡性能预报、非设计工况的水动力载荷及特殊应用如冰区航行、混合推动方式中的水动力学问题成为IＴTC的讨论重点。目前，吊舱推动船推动性能预报需以吊舱推动单元敞水试验、船体阻力及整体自航试验为基础的熟识基本全都,但吊舱单元上的螺旋桨推力重量测量不确定度由于间隙效应而偏大，且吊舱室阻力重量的各种预报方法结果差异显著，从而影响了实船推动性能预报指南的系统归纳，因此需要进一步讨论不同的方法和途径,其中CＦＤ方法讨论是热点。吊舱推动装置空泡性能的讨论重点是吊舱姿态影响和伴流模拟,格外是大转角和动态操纵模式。非设计工况下的性能讨论核心是螺旋桨力和其它动力效应的非定常本质,包括硕大的桨叶水动力及其在吊舱室上诱发的大窄带脉冲载荷,还有船的横摇和航向稳定性等,对此问题CFD的能力也十分有限。３。２。3空泡与脉动压力专题讨论方向该专题方向的提出主要来源于推动器讨论领域.早在第10届ITＴC就开头设立空泡委员会讨论螺旋桨空泡现象与响应,从第22届IＴＴC开头又先后设立与空泡相关的脉动压力、水质、空蚀等专家委员会进行专题讨论，第25届IＴTC对一些重要问题进行了总结性的评述，此后该问题将转入推动委员会连续讨论。ＩTＴC范围内的空泡现象和响应的讨论内容掩盖空泡类型界定、空泡生成机理、空泡起始、空泡进展图像、空泡诱导压力脉动、空泡诱发材料剥蚀、空泡引起的载体性能亏损，以及影响空泡的水质效应和空泡换算时的尺度效应等。目前，各类空泡现象，如局部片空泡、片状超空泡、泡空泡、云空泡和梢涡空泡等,所采纳的数值计算方法主要有阅历方法、升力面方法、面元法和欧拉方程解等势流方法,以及带单相和多相模型的RＡNS方程解和各种方法的耦合，此外，LＥS方法和DＥS方法对改善空泡起始和非定常空泡模拟精度的作用开头凸显.但总体上讲,除片空泡图形外，其它空泡类型和空泡性能的模拟,目前的计算方法都显乏力。空泡起始是个重要性能指标，目前表面空泡起始大多使用ＲAＮS方法或模型试验来猎取来流，然后再用势流方法预报；涡空泡起始目前大多仍用模型试验和阅历方法预报，而采纳湍流时空分辨率更高的LEＳ方法和DEＳ方法的预报还刚刚开头讨论。空泡诱导脉动压力也是一个重要响应指标，尽管目前表面空泡区域的计算方法已较成熟,但其诱导脉动压力仍不具备预报能力，而其它类型空泡诱导脉动压力的数值预报则更成问题，故而现在的预报几乎均靠模型试验加上阅历方法来实现.空泡剥蚀又一个重要问题,它不仅涉及空泡现象本身,而且与材料特性亲密相关,目前已提出了采纳多相流方法来计算空泡剥蚀，但只能用于定性评估,还需要大量验证才有可能成为定量方法,故目前的空蚀预报仍靠模型试验。空泡现象和响应的模型试验讨论方面，空泡观测的数字化和文件化始终是个问题.目前，PＩV技术和高速摄影的应用有助于推动该问题的解决,格外是后者对于非定常脉动压力、空蚀和空穴相互干扰特性的评估还是十分有效的。水质效应和尺度效应也是试验和预报技术中的重要问题，业已了解水质效应与微气泡核分布有关,而气核又影响空泡的间断性，格外是泡空泡和梢涡空泡。由于实尺度的水质效应最小，故换算时必须考虑对梢涡空泡和泡空泡作水质效应修正。另外，空泡诱导脉动压力强烈依靠于空泡的间断性,以及梢涡空泡的动力特性和空泡统计特征,故船体表面脉动压力测量除了正确模拟伴流场之外,还必须伴随相应的空泡观测.可见,空泡现象和响应试验的不确定度因素甚多，尽管IＴTC对掌握和调整空泡试验设施中的水质特性提出了相关指南，但在日常试验中实施还是不太容易。３．２。4波浪中的稳性专题讨论方向该专题方向的提出主要是耐波性和操纵性讨论领域的共同要求，并从第22届ITTＣ开头才设立专家委员会作专题讨论,目的是建立耐波性／操纵性耦合模型并开发倾覆模态的预报工具,主要讨论内容为完整船舶和破损船舶极限运动与倾覆的模型试验及数值预报规程开发,包括横甩、参数型横摇、进水和沉没时间等强非线性动态现象的模拟与预报。耐波性与操纵性耦合的六自由度模型讨论近十多年来进展不大.目前,讨论完整船和破损船在波浪中的动稳性的物理模型基准检验试验数据库已基本建立，模型试验推举规程也在ITTＣ部分成员组织中应用,并不断得到补充和改进。由于倾覆现象的简洁性和倾覆模态的多样性，现有基准检验试验的主要目的是为数值模拟供应典型的验证数据，显然还存在肯定的局限性.在数值模拟方面，完整船的倾覆模拟主要采纳混合时域方法、非线性时域方法、非线性系统动力学方法和直接统计估算方法，破损船模拟还需建立破损进水过程及其与船舶水动力的相互作用计算方法。目前,已提出的完整船极限运动为倾覆预报的数值模型数量不多,且只有少数模型与自航模试验中得到的倾覆模式和极限运动定性全都，有些模型虽能获得满意的情景模拟,但全部模型均不能定量地重演基准检验试验数据.破损船的数值模型同样有限，虽然它们能较好地预报倾覆界限，但在处理破损进水与船体水动力的相互作用方面差异甚大，也没有哪个模型与物理试验结果全都。可见，波浪中的动稳性预报数值模型还需进一步讨论和完善，格外是完整船波浪中的操纵性水动力导数、波浪的不规章和短峰特性影响、各自由度运动的耦合和非线性效应与水动力记忆效应,以及破损船简洁的破口外形和空间的进水动态模拟及其与船体本身水动力的耦合作用的模拟。３.２．5海洋环境模拟专题讨论方向该专题方向的提出主要源于耐波性和海洋工程委员会.第2２届ITＴC之前，其讨论内容属于这两个委员会技术任务的一部分,在第2２~24届IＴTＣ期间,先后设立了环境模拟、波浪和海洋环境污染问题评估专家委员会开展专题讨论，第25届ＩＴＴC之后该问题又纳入海洋工程委员会连续讨论。ITTC范围内的海洋环境讨论主要瞄准深、浅海洋中风浪流环境的建模与模拟，其目的是为船舶与海洋工程平台环境效应讨论供应必需的输入信息。在海洋风浪流环境讨论中，大量的工作是波浪环境讨论,由于迄今风和流的建模与模拟讨论,无论是工作量还是讨论深度和进展速度均与波浪讨论差之甚远。波浪讨论主要涉及两大方面：真实海浪的建模,近年来其讨论重点是真实海浪的非高斯型和非线性特征及其表征方法讨论；真实海浪的水池模拟，包括在水池内重演任何要求模拟的目标谱的波浪生成技术讨论、水池模拟波浪的测量及其与目标谱差异的分析,格外是非线性特征的识别技术和提高模拟波质量的水池反射、绕射和寄生波（Paｒasｉticwaｖe)的消除或抑制技术讨论。真实海浪具有明显的三维、多峰、多向和随机性以及大浪的非高斯型、非线性特征。目前，真实海浪的描述常用谱方法,其中用于水池模拟的短期点谱公式大致有三类：Ｂ/PM双参数谱、Jｏnｓwａp谱和Oｃｈi-Habblｅ双模态谱,此外还有有限水深用的TＭＡ谱等。风浪和涌浪组成的双峰谱或者单向风与多向涌合成的多向谱是船舶与海洋工程领域越来越关注的讨论对象,但由于涌浪细节和方向散射描述尚需进一步讨论，故现在还不存在可接受的多环境参数联合分布模型.随机海浪的非线性特征常用二阶波理论预报，但真实海浪前后波陡的明显不对称性还无法模拟.极端海浪的描述常采纳瞬态波和随机表达式模拟，但消灭概率、相关随机变量、高阶影响和碎波描述尚需进一步讨论。可见，真实海浪的描述是格外困难的.真实海浪在水池中完全实现重演至少在目前是不行能的，所以模拟试验只要求精确生成给定的目标谱.对此，第２3届IＴTＣ的结论是模型试验采纳的目标谱，包括单向和多向的单峰谱和双峰谱的选择没有任何倾向性,建议选用各国水池用得最多的谱公式即可。为此ITＴC还推举了较好的标准化参数。由于试验设施、造波装置和过程掌握等缘由,水池生成的波谱不行能与目标谱完全全都,尽量缩小两者的差异是试验技术先进性的标志。目前，分析这种差异的手段首先是水池生成波浪的精细测量和分析，格外是方向波这个难点，对此,合适的传感器阵列布局和波高测量精度同样重要,在这方面，激光和红外照相跟踪系统测量新技术的应用值得关注。其次，为了缩小这种差异也必须抑制和消除水池生成波浪中各种各样的不该有的多余贡献,这主要包括岸壁和池底的反射与绕射波、波流干扰引起的波系不稳定性和空间位置变化影响以及有限水域和浅水造成的非线性寄生波等。因此,主动消波技术、数值波浪水池(ＮWＴ）和CFＤ分析方法也是目前该领域的