内河限制性航道船舶下沉量数值研究

内河限制性航道中的船行波具有波高大、流速急等特点,于其中行驶的船舶会随着压力波动而发生纵倾变化,当下沉严重时会造成搁浅事故。以某通航工程为研究对象,借助计算流体力学软件,运用GMRES压力求解器和RNG k-ε(k为紊动能,ε为紊动能耗散率)湍流模型,开展了限制性航道中不同航速、不同水深以及不同隧道宽度共计32种工况下船舶航行下沉量研究。研究表明船舶最大下沉量以及最大纵倾角随着航速以及隧道宽度的增大而增大,随水深的增加而减小。相关结果可为内河限制性航道船舶安全航行提供科学指导。

船舶下沉量分析与计算

为防止船舶搁浅,需要掌握船舶下沉量的有关理论。文章对涉及船舶下沉量的有关现象、理论和计算方法,进行了阐述。

浅水航行船舶下沉量分析与研究

如果船在浅水中航行,那么船底跟航道底部之间距离较小,水流的运动在水深的制约下,向船体流动的水速增加,导致船长方向的压力也相应发生改变,船体的浮态也会发生一定的改变。当船航行的速度处于较低状态时,船会下沉。当船舶从深水区航行到浅水区的时候,船舶的水阻力、船速和操纵性能等都会发生一定的改变。本文针对浅水区船舶的下沉量的影响因素进行了分析,对其测量原理进行了阐述,最后提出了浅水区安全操船的一些具体措施。

Rankine源法的船舶下沉量数值计算初步研究

船舶下沉量是影响船舶安全富余水深的重要因素,具有一定的研究价值.本文对基于Rankine源法的船舶下沉量数值计算进行了初步研究,该方法是一种基于势流理论的边界元法.使用Rankine源法计算船舶下沉量时,首先在船体、自由面、岸壁等边界上分布一系列Rankine源面;进而对边界条件线性化,将源强带入边界条件,建立源强的线性方程组;用迭代法求解该线性方程组,获得源强值,根据源强值计算出船体水动力、力矩和下沉量.研究结果表明,该方法计算船舶下沉量精度较高.

船舶航行下沉量计算方法对比分析

通过对影响船舶航行下沉量的主要因素进行系统分析,针对非限制性航道、挖槽航道和限制性航道,将不同船舶航行下沉量计算方法得到的结果和试验结果进行对比。结果表明,我国现行的《海港总平面设计规范》规定的船舶航行下沉量值只适用于非限制性航道,对于挖槽航道和限制性航道,其规定值偏低。更准确的计算船舶航行下沉量可采用数值模拟的方法获得。

船舱破损浸水与船舶下沉的函数关系

此文简述了船舱破损浸水后,给船舶浮态带来的变化及运动。

船闸的门槛水深(二)——船舶过闸所需的最小门槛水深

目前国内针对“船舶过闸时所需的最小门槛水深”的研究还没有形成系统性的成果。通过分析已有的研究成果,提出“船舶过闸时所需的最小门槛水深”由船舶吃水和富裕水深组成,富裕水深由船舶航行下沉量和最小安全富裕水深组成;影响船舶过闸时的航行下沉量的主要因素是船舶的阻塞系数、航行速度和水深。根据已有的研究成果的适用条件,介绍一种估算船舶过闸时的航行下沉量和极限航速的计算方法。最小安全富裕水深主要用于补偿航行下沉量估算的可能误差和枢纽运行中的推移波产生的水面波动,枢纽运行中产生的非恒定流是推移波的主要来源,一般情况下最小安全富裕水深可取30 cm,当预计推移波对门槛水深的影响比较显著时,应开展专门研究。

龙滩第二级升船机船舶出厢过程水力特性综合研究

龙滩水电站通航建筑物为两级带中间渠道的垂直升船机,设计船型为1000吨级机动驳。通过物理模型试验的方法,进行船舶出龙滩第二级升船机船厢的试验,研究船舶出厢过程中船厢内水面波动、船舶下沉量、对接锁定机构荷载等水力特性。研究结果表明:从升船机对接安全和船舶航行安全角度出发,为满足最大吃水为2.4 m的1000吨级船舶过机,船厢设计水深3.5 m,船舶出厢航速应≤0.7 m s。

苏北沿海大丰港大型船舶富余水深的研究

针对苏北沿海大丰港的实际情况,通过比较4种富余水深的计算方法,找出适于大丰港大型船舶航行富余水深的计算方法;并以此对大丰港大型船舶航行富余水深提供安全建议。

大型船舶靠泊烟台港66号泊位富裕水深把控浅析

烟台港66号泊位是烟台港老港区最大的深水泊位,大型船舶重载进港靠泊,需要乘潮经过长达16海里的浅水域,并在高潮点通过进港航道内25至41号浮间的浅水航段。对船舶富裕余水深的把控决定了船舶能否安全进港。本文根据引领船舶靠泊66号泊位的体会,结合浅水域中船体首下沉量的计算方法,对船舶进港靠泊该泊位时如何把控富裕水深进行分析并提出了参考意见。

船舶浅水航行下沉量数值计算

为求解船舶航行中的下沉量,采用NURBS技术对船体进行曲面重构,并应用基于Rankine源格林函数的一阶面元法构造数学模型,然后结合两者得出船舶下沉量的计算方法.以标准船型KCS为例进行验证,计算值与实验值的最大和最小相对误差分别为-10.32%和-1.84%,与实验情况基本相符,说明该算法具有可行性.

向家坝升船机承船厢设计水深标准

通过1∶16的物理模型研究了船舶进出升船机承船厢时的最大下沉量与船厢水深、船舶航速及船厢断面系数间的变化规律。提出船舶出厢过程是船厢设计水深的控制条件,建立了船舶下沉量的无量纲计算公式。通过综合比较不同船厢水深船舶下沉量及船底安全富余水深,提出了向家坝升船机合理的船厢设计水深标准。

HUUSKA/GULIEV公式挖槽式航道修正系数的连续回归模型

使用芬兰交通设施局模型计算HUUSKA/GULIEV公式挖槽式航道修正系数,可能导致HUUSKA/GULIEV公式下沉量计算误差较大。为解决该问题,提出构建HUUSKA/GULIEV公式挖槽式航道修正系数的连续回归模型,进行网格变换,将阻塞系数、挖槽水深和航道水深比值为坐标的非均匀网格变换为均匀网格。在均匀网格下进行一元回归分析,确定连续回归模型的基本形式。进行多元回归分析,根据显著性检验结果剔除线性相关性较弱的变量。对回归模型进行适用性检验,发现模型存在不适用性,需进行方差稳定化变换,变换后模型的不适用性得到修正,与芬兰交通设施局模型相比,该模型计算结果精度更高,其验证该模型的有效性;模型计算量小、易于工程应用。