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本发明是一种船用Magnus减摇装置粗糙度优化系统。包括：模型参数输入模块，用于接收相关参数信息并进行规范化处理，再将信息输出至受力分析模块；受力分析模块，依据参数信息对减摇装置的升/阻力作用情况进行分析并输出至虚拟仿真平台模块；粗糙度集输入模块，用于解析壁面函数，分析粗糙面分布规律，并将结果输出至虚拟仿真平台模块；虚拟仿真平台模块，依据输入的信息对减摇装置的升/阻力特性进行仿真试验并输出结果；粗糙度优化决策模块，对仿真试验结果进行优化分析。本发明优化了仿真模拟流程，提升了仿真工作效率，实现了对减摇装置表面粗糙度的优化设计，也为减摇装置的工程应用提供了可靠的理论分析平台。

本发明的目的是，提供一种船用Magnus减摇装置粗糙度优化系统，来解决现有仿真模拟流程不合理，计算方法不准确、计算效率不高，且没有考虑到粗糙度对减摇装置升/阻力特性的影响规律的问题，此系统可以为船用Magnus减摇装置的工程应用提供可靠的理论分析平台并且可以实现船用Magnus减摇装置表面粗糙度优化设计这一功能。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：提供一种船用Magnus减摇装置粗糙度优化系统，包括：模型参数输入模块、受力分析模块、粗糙度集输入模块、虚拟仿真平台模块、粗糙度优化决策模块。所述模型参数输入模块，用于接收用户输入的相关物理模型参数信息，包括Magnus减摇装置参数和船舶运动状态参数，具体涉及到减摇装置长度、减摇装置半径、减摇装置转速阈值、船舶航速阈值和流体介质参数，然后进行规范化处理，并将处理后的信息输出至受力分析模块。所述受力分析模块，依据输入的参数信息对减摇装置的升/阻力作用情况进行分析。

 船用Magnus减摇装置为安装在船体两侧的圆柱体转子翼，在Pangalila和Kollenberger的专利《Fixed‑angle stabilizing fin system》和《Stabilizing device for ships》中第一次提出基于Magnus效应来设计船用减摇装置，与传统减摇装置的减摇机理不同，其减摇机理基于Magnus效应，属于高雷诺数下的旋转圆柱绕流问题，且关注点在于升/阻力特性的变化规律。

目前相关圆柱绕流的研究存在以下问题：

(1)研究条件并非是高雷诺数，大多是集中在低雷诺数，例如论文《Aspect ratio and end plate effects on vortex shedding from a circular cylinder》；

(2)关注点并非是旋转圆柱绕流的水动力特性，大多是关于二维非旋转圆柱绕流的水动力特性，例如论文《圆柱绕流流场结构的大涡模拟研究》和论文《Experimental investigation of the whirl and generated forces of rotating cylinders in still water and in flow》；

(3)此外有关圆柱表面粗糙度对旋转圆柱升/阻力的影响规律的研究较少，无法从理论上分析粗糙度对船用Magnus减摇装置的水动力特性的影响规律，美国Quantum公司推出的Maglift型产品对此问题的相关影响也未做考虑。

可以看出目前这些仿真模拟流程不够合理、计算效率不够高，且对高雷诺数下旋转圆柱绕流的升阻力特性分析较少。总结来说存在两点较大问题：无法为船用Magnus减摇装置的工程应用提供可靠的理论分析平台；更无法提供一种对船用Magnus减摇装置的表面粗糙度进行优化的设计系统。

此技术为哈尔滨理工大学孙明晓研发，承担本专科及研究生层次普通高等学历教育工作承担科学技术研究工作并为社会提供相关服务

与现有技术相比，此技术产生的效益(1)本发明通过合理的模块化处理，设计了一种船用Magnus减摇装置粗糙度优化系统，针对高雷诺数下旋转圆柱绕流的升/阻力特性设计了求解过程，解决了现有船用Magnus减摇装置升/阻力特性研究中的仿真模拟流程不合理、计算方法不准确、计算效率不高的问题，优化了仿真模拟流程，提升了仿真工作效率，使此系统可以为船用Magnus减摇装置的工程应用提供可靠的理论分析平台；

(2)此外在本系统的粗糙度集输入模块中，对壁面函数添加了一项关于粗糙度的函数ΔR，并分析了其分布规律，这为研究圆柱表面粗糙度对旋转圆柱升/阻力的影响规律提供了理论基础，将粗糙度对升/阻力的影响纳入到了船用Magnus减摇装置水动力性能的分析范畴，使得系统考虑到的参数更为全面，为后续粗糙度优化决策模块中对粗糙度变化规律的分析提供依据，最终使系统实现了对船用Magnus减摇装置表面粗糙度优化设计这一目标。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。