地球上海洋总面积约为3.6亿平方千米,平均水深约3795米,海洋覆盖了地球表面超70%的面积,是天气和气候的主要驱动力,海洋温度的一个细微波动,都有可能导致世界各地的天气、气候发生剧烈的变化。船舶航行水下推进带来的噪声是危害海洋生态环境的重要因素,目前水下推进噪声存在机理不明晰、预报抑制难等问题。
水下推进技术是研究将能源转变成水面及水下航行体行进动力的理论、方法和手段,是高新技术船舶及新型特种海工装备追求绿色化、大型化、高速化、舒适化的核心技术之一。哈尔滨工程大学郭春雨教授团队面向水下推进技术领域的基础性理论难题,围绕船舶水下推技术“节能”“降噪”“极区”基础科学进行深耕探索。针对减振降噪需求,建立了一种推进器流固声耦合计算模型,实现了推进器声源区流致振动与辐射噪声的准确预报;发展了基于仿生学、主动射流的降噪机理与方法,有效降低桨盘面总声压级。
郭春雨在全国水下推进技术学术论坛发言(2023.山东青岛)
全球9万艘船舶年消耗3.7亿吨燃料,年排放温室气体10.76亿吨。目前节能措施遭遇瓶颈、预报体系不完善、评估手段局限。郭春雨针对节能减排,提出了一种船舶绕流场分析理论与评估方法,创新了水动力和精细流场测试体系,揭示了推进器水动力节能装置力学机理。开发了三叶桨-扇形导管组合推进节能系统,成果应用于散货船、集装箱船上,实现节能效果到达 3.69%。
北极地区资源蕴藏丰富、航运潜力巨大,目前海冰运动和破坏模式认识不足、螺旋桨混合载荷预报方法尚未建立、试验测试技术亟待突破。针对冰区推进,建立冰区螺旋桨性能测试分析技术体系,形成相关试验测量技术与规程,郭春雨教授提出破冰船尾部存在“虚拟厚度”,揭示流场强非线性机理和载荷特性。
全国水下推进技术学术论坛会议照片(2023.山东青岛)
以立德树人为根本,以育才成效为见证,坚持“四个相统一”,做“四有”好老师,当好“四个引路人”。创新“多学科交叉”课程体系,打造船海 A+学科为核心的学科交叉试验田。郭春雨教授构建“三结合”教学体系,组建水下推进领域科教创新高地,推动新形势下科教体制顺应时代发展需求,提出“四三二”实践育人理念,建设国家级实践教研平台与科技创新平台,输送梯队人才。从保研、硕博连读的郐云飞、跨专业攻读博士学位的梁泽军两位饶有成就的学生身上印证了“多学科交叉”课程体系和“三结合”教学体系在实际教研中的显著成效,进而更加坚定了以打造研究方向交叉融合的学术梯队为目标,以理论、试验技术手段支撑高性能船舶装备的研制和实际工程中的基础科学问题,不断夯实和提升基础理论分析和工程试验测试水平。
舰船总体性能跨尺度团队合影(2021.哈尔滨)
作为舰船总体性能跨尺度测试分析团队负责人,郭春雨教授表示:要深入开展跨区域项目合作、多学科交叉培养的融合发展新模式,将立德树人贯穿到课程体系、教学体系、实践育人体系建设,立足远景,开展原创性科研项目培养人才奋斗精神、家国情怀。拟围绕水下课题为需求,开展船舶水下推进技术理论与方法研究。带领团队作为“特色办学的出海口、学科交叉改革的试验田”的目标定位,探索多学科交叉开辟船海发展新方向,组建高水平跨学科交叉研究队,培养船海行业急需高层次人才,推进船海科研新质生产力发展!(杨昕怡)