淤泥质港口航道适航密度确定方法的改进

根据浮泥层中船舶航行时船体边壁带动附近浮泥作剪切流动的物理过程与浮泥在缓坡上的重力流之间的相似性,提出以船体边壁附近浮泥层流态转换条件来定义适航密度,以避免现行方法的不确定性,并提出了相应的计算方法。计算表明,适航密度与航行速度和浮泥层厚度有关。在通常航速和0.5～1.5 m浮泥层厚度条件下连云港航道的适航密度约为1.25～1.35 g/cm3。

淤泥质港口航道适航密度确定方法的改进

根据浮泥层中船舶航行时船体边壁带动附近浮泥作剪切流动的物理过程与浮泥在缓坡上的重力流之间的相似性,提出以船体边壁附近浮泥层流态转换条件来定义适航密度,以避免现行方法的不确定性,并提出了相应的计算方法。计算表明,适航密度与航行速度和浮泥层厚度有关。在通常航速和0.5~1.5 m浮泥层厚度条件下连云港航道的适航密度约为1.25~1.35g/cm^3。

船模阻力试验测量系统在适航水深试验研究中的应用

利用适航水深技术首先要确定适航淤泥重度值,主要通过流变试验和船舶试验来确定。在目前尚无实船试验条件的前提下,应用船模阻力试验测量系统测定船模阻力与淤泥重度的关系是一种较为直观的方法。船模阻力试验测量系统由计算机控制船模以不同速度在试验泥样中航行,通过拉压力传感器及多功能数据采集卡采集阻力数据,船模阻力数据可以通过船模阻力换算公式换算为阻力值;系统配有泥样搅拌装置,可将泥样搅拌均匀。通过参数标定,系统的速度控制误差及阻力测量误差均小于1%。通过试验实例说明,船模阻力试验测量系统可以为合理确定适航重度提供可靠依据。

基于船舶阻力计算方法确定浮泥的适航密度值

效仿通过船模阻力试验来界定浮泥适航密度值的方法,提出采用船舶阻力计算方法确定浮泥的适航密度值。基于求解NS方程的CFD方法,建立了模拟浮泥中船舶运动流场的数学模型,模型中浮泥的本构关系用改进的Herschel-Bulkley模型来描述。以连云港航道现场泥样和超大型油船KVLCC2为例,采用所建立的数学模型计算了船舶以不同速度在不同密度浮泥中航行受到的阻力。通过数学手段分析了船舶阻力随浮泥密度变化的趋势,确定该港口航道浮泥的适航密度值为1 210 kg/m3,该值与采用流变试验方法和船模阻力试验方法得到的适航密度值接近,证明了文章提出方法的有效性。