ITTC及船舶水动力学研究方向与重点分析
沈泓萃
(中船重工集团七0二所
摘 要
本文介绍了1933年以来国际拖曳水池会议(ITlrc组织章程和技术结构的演变过程.分析了ITK 各技术委员会的任务和研究结论,井运用系统分析的概念和方法.对第21—25届ITTc的研究进行了梳 理,指出了nTc范围内船舶与海洋工程水动力学研究领域的重点发展方向和热点研究问题,可供国内拟 制该领域的未来发展规划和计划作参考。
关键词:ITIU、水动力学、发展规划
1前言
2008年对于我国船舶水动力学研究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ITrC30周年,并且就在这一届rFrc大会上14位 中国专家当选了wrc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研究的 国际地位犹如我国造船产量一样蒸蒸日上。
1TrC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研究组织。自从1932年JolllIde Meo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rITC以来,1TFC的规模迅速 壮大。迄今,参加rlTC的国家已增长了2.5倍,代表数则扩大了lo倍之多。那末,为什么riTc 会有如此大的吸引力呢?rlTC究竟能为世界各国的船模试验池、船舶水动力学研究所乃至船厂和航 运部门提供哪些帮助和贡献呢?wrc对我国船舶水动力学的发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ITrc大会,后又相继担任第21届r兀℃阻力与流动委员 会的委员、第22届ITIE的顾问委员会和执行委员会的委员及第23届r兀℃的顾问委员会委员。并 且在第22届ITrC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 rn℃大会,深切体会到要成为rlTC的成员组织并不容易,而要举办1TrC大会就好像“申奥”一样 更不容易,然而,参与ITrc的活动,了解国际上船舶水动力学研究的态势以及重点和热点,无疑 对我国船舶水动力学的跨越发展是至关重要的。
2ITTC发展史简介
1932年在Hamburg召开的一次国际水动力学会议期间,John de Meo博士提议要在船舶推进领 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nTco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届会议开始,每3年开一次大会的规定实施,并 在1954年第7届大会上否决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(rITCo历届rn℃大会的概况统计在表l之中。可以看到,七十多年来wrc
的规零发展十分迅速,参加的国家增长了二倍半,代表人数扩大了十倍左弯。ll’rC如此强大的吸弓 力显然来自其服务宗旨和所发挥的巨大作用。
表l历届I玳大会举办时间、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 施l 19337.13—14荷兰,Hague 923
施219347.10—13英国,London 1125
弛3193510.2--4法国.Paris 819
舳41937526—28德国.Berlin 1029
№51948914—17英国.London 746
№619519.10—15美国,Washington 1368
施71954819—31Scandinavia 1777
舳81957915—23西班牙.Mad喇 2l 93
N.0919609.8—16法国.Pails 1985
肚1019639.4--11英国,Teddington 2288
№ll 196610.11-20日本,Tokyo 1897
施121969.922—30意大利,Rome 23172
胁】31972.94—14德国。 2513480
HamburR&Bedin
舳14197592—11加拿大,Ottawa 241097l
弛15197893—10荷兰,Hague 3i 1527l
№1619818.3I曲9前苏联.Leningvad 2616677
施171984.9.8—15瑞典.Gothenbory 322098l
№lS 1987.1018也4日本.Kobe 2522383
№191990916之2西班牙.Madrid 3223594
№2D 1993919甾 美国,San Francisco 36213107
舳2119969.15—21挪威.Trodheim 27186109
恤221999.9.5—11韩国和中国 30218lll
Seoul&Shanghai
蛐2320029.8—14意大利.Venice 32208115
№24200594,-10英国,Edinburg 32214113
忙252008914—20日本。Fuhoka 2613593
2.1ITIX2组织与章程的演变
第1届1TI'C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届开始任命了一个6人常委,负责两次大会之间的日常工作,直到第10届前ITrc的组织均由他们管理,期间,围绕ITTC 的目标、成员和代表资格等同题争论不休,一些代表认为ITrC应由对船厂和船东负直接责任的水 池主任来控制,而另一些代表则认为ITrc的成员资格应对所有拖曳水池、船舶水动力学实验室或 模型水池开放。为此,常委起草了—个章程,并在第lo届ITI'C大会上获得通过。该章程可以说是
rrrc第一个正式发表的章程,其中明确1TTC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,因为他们是给船厂和航运部门提供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、船舶研究协会或大学造船系的主任,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“控制团”来选举EC委员。尽管如此,随着IT]'C成员数量的 增加,一些主要拖曳水池还是担心nTc会变成一个与水动力学关系不甚密切的散乱组织,不利于 发展职业水池与顾客的关系,因为此时小水池和大学、研究所的数量大大超过了大水池。作为折衷 处理。第13届wrc取消了“控制团”而代之以顾问委员会(AC,代表大水池向大会提出推荐技术 委员会(TC的咨询意见。第17届F兀℃又将研究对象从船舶扩展到海洋工程和所有海事装备。这 些变化最终体现在第2l届rfTC大会通过的新章程中。
第21届ITrC重新制定的章程中指出,rlTC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,因为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 造和使用者提供关于实尺度性能的信息和意见。
rlq'C的目标是促进船舶与其它海事装备水动力学各 领域的研究以改进模型试验、数值模拟和实尺度测量的方法;推荐相应的规程和确认实尺度测量的 精度以保证质量;提供信息互换平台。该章程还对rvl"c的成员资格、组织结构、各委员会及大会
举行的次数等问胚都作了具体规定,形成了沿用至今的体系结构:ITrC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rlTC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r九℃大会任命并对大会负责。 2.2ITTCEC和AC的演变
EC始建于第lo届1TrC,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 rrrc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1Trc则进一步 明确EC主席就是rvfc主席和主办下届Tn℃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r几℃,目前仅包括中、韩两国,并经内 部协商轮流担任Ec委员。中国船舶科学研究中心(CSSRC代表中国自第22届rHc首次担任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“控制团”的继承,其任务是根据当 时nTc的目标,向大会推荐研究主题,评述TC的建议并向EC提供咨询意见,那时AC没有大学 的代表。我国CSSRC从第15届ITrC开始成为rlq'C的成员组织,并同时作为大水池代表进人了 AC。第17届ITrC,丹麦赫尔辛基技术大学首先突破当时的限界成为AC成员,第18届ITrC我国 上海交通大学也成功地加入了AC的行列。如前述,AC的成员资格是历届ITrC争议的焦点,所以 第21届wrc章程中专门规定AC成员必须满足三个条件: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;第二,经Tc证实,表 明其有长期ITrC工作的历史;第三,有完成1TTC领域内各种各样研究任务的能力。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,能对才动力学试验、数值模拟和实尺度测量的技术 讨论发表有益意见,并有从组织上支持ITTC工作的权威性。
2.3ITrCTC结构的演变
第5届1TrC之前,大会介绍论文都由个人提供。第5届开始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FfTC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;阻力和推进数据表达委员会。第lo.21届ri'TC期问 的TC有阻力、推进、空泡、操纵性和耐波性委员会,另外,第11届1TrC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届眦
期间,AC对TC的结构进行了详细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发展评述的连续性,后者则可处理成员组 织感兴趣的具体问题。第2l届ITTC大会批准了这种调整方案,并从第22届ITrC开始实施。为清 晰起见,表2列出了第2l届一26届1TrC所有TC和小组的变化情况。
表2第21—26届国际船模试验池(ITI"C技术委员会和小组结构演一览表
21届(1993一 22届(1996— 23届(1999— 24届(2002— 25届(2005— 26届(20(18—
1996 1999 2002 2005 2008 2011
阻力与流动 阻力 阻力 阻力 阻力 阻力 一 推进器 推进 推进 推进 推进 推进 般
操纵性 操纵性 操纵性 操纵性 操纵性 操纵性 委 耐波性 载荷与响应 载荷与响应 耐渡性 耐波性 耐波性 员 海洋工程 //海洋工程 海洋工程 海洋工程 会 冰 球 冰 冰 冰 /
功率性能 实船试验和监 阻力、自航与敞 功率性能预报 功率性能预报 表面处理