《Journal of Ocean Engineering and Science》：Empirical Analysis of Spatiotemporal Thermal Field Distributions and Influential Factors in Maritime Vessels During Real-World Navigation
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研究人员展示了大型船舶的温度分布，与先前专门船舶研究形成对比；研究人员通过COMSOL Multiphysics开展了一项关于热特性(thermal characteristics)的综合数值研究；分析了时间、季节、纬度、航速、厚度对船舶热特性的影响；为提升大
研究人员展示了大型船舶的温度分布，与先前专门船舶研究形成对比；研究人员通过COMSOL Multiphysics开展了一项关于热特性(thermal characteristics)的综合数值研究；分析了时间、季节、纬度、航速、厚度对船舶热特性的影响；为提升大型船舶航行效率与热安全提供了基础。
《Journal of Ocean Engineering and Science》发表了Song Lv和Zhenxi Wang关于大型船舶真实航行中热特性的一项综合性数值研究。海洋技术发展是国际焦点，绿色、智能及特殊船舶成为主要造船国的竞争重点。船舶表面温度场受太阳辐射、天空与海水长波辐射、对流换热等多物理场耦合作用，对结构温度应力分析与红外隐身设计均具基础意义。早期研究多依赖实验或经验公式，且集中于LNG船等特殊船型；大型船舶因尺寸大、参数复杂，实际航行中多变环境下的热平衡难以通过实验方法模拟。为此，研究人员以某型大型邮轮为对象，基于太阳辐射模型、热传导模型和对流换热模型，构建了跨时间与环境的耦合数值模型，并在COMSOL Multiphysics中建立三维简化模型，系统研究时间、季节、纬度、航速和模型厚度对船舶表面温度场的影响，为船舶热安全与热管理设计提供了新方法。
为开展研究，研究人员首先依据CAD图纸和SolidWorks建立船舶三维几何模型，通过LiveLink导入COMSOL Multiphysics，模型分为船体、上层建筑和甲板三部分，采用Q235钢与玻璃等材料参数。数值计算中建立了太阳辐射模型（含太阳位置、直接辐射、散射辐射、环境长波辐射与辐射热交换）、固体热传导模型以及外部/内部强制与自然对流换热模型。模型验证采用Du等人报告的钢板在太阳辐射下的温度测量数据，最大误差约3K，总体误差小于10%；同时开展网格无关性验证，最终选取80W网格进行计算。航行工况设定于东海（126°E，18.5°N），环境参数使用该海域四季典型日平均值。
4.1 时间变化对船舶热特性的影响：通过对比春季某日6:00、8:00、10:00和12:00的船体表面温度分布，发现烟囱区域因高温烟气形成热点，热量以热传导形式传递至甲板，连接部位易产生温度应力变形，需重点考虑材料与结构设计。6:00时东侧主要受太阳直射辐射，西侧和上表面仅受散射，整体温度较低；8:00甲板和上表面升温最明显；10:00后因太阳方位角变化，左侧直射辐射减少而开始降温；12:00甲板与上表面达到白天峰值。随时间推移，船舶红外隐身性能呈明显时间规律，设计时应考虑时间因素。
4.2 季节变化对船舶热特性的影响：对比夏季、秋季和冬季8:00的船体表面温度分布，发现表面温度具有明显季节特征。夏季太阳高度角大、日照时间长，且日出更早，因此表面温度最高；秋季太阳高度角减小、辐射减弱，表面温度显著下降，略高于冬季。不同季节昼夜温度曲线均显示正午达到峰值，夏季中午上表面最高温为325.52 K（52.37°C），甲板为330.15 K（57°C）。春季与夏季、秋季与冬季的趋势分别类似，最大结构间温差分别出现在18:00和6:00附近。
4.3 纬度变化对船舶热特性的
