基于流場數(shù)值模擬的灌門航道船舶航行研究.pdf

1、舟山地區(qū)修造船業(yè)十分發(fā)達(dá)，中部港域內(nèi)的修造船基地已達(dá)數(shù)十家，修造船等級由2萬噸級至40萬噸級不等。目前，由于灌門航道現(xiàn)有的通航能力為10萬噸級，則10萬噸級以上修造船均由中部港域西航道進(jìn)出港。為推進(jìn)連島通道建設(shè)，將在舟山島與岱山島之間建設(shè)寧波舟山港主通道，即舟岱跨海大橋。當(dāng)主通道建成后，10萬噸級以上修造船只能由灌門航道進(jìn)出港。然而，灌門航道狹口段水域島礁眾多，水流環(huán)境復(fù)雜。因此，為有效評估航道內(nèi)流場對10萬噸級以上船舶航行操縱的影響，

2、有必要明確航道狹口段水域內(nèi)流場的具體情況，進(jìn)而研究流場對船舶航行的影響。
　　本文在詳細(xì)研究灌門航道狹口段水域通航環(huán)境的基礎(chǔ)上，通過研究相關(guān)理論資料，選取MIKE 21&3水動力模塊來對狹口段水域流場進(jìn)行數(shù)值模擬。并將模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以驗證模型的準(zhǔn)確性。然后，利用垂線平均方法將模擬出的三維流場轉(zhuǎn)換成二維平面流場，將其作為船舶模擬試驗流場背景，進(jìn)行一系列船舶通航模擬試驗，得出流場對船舶航行的影響。
　　本文通過對數(shù)

3、值模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)的對比分析，驗證了模型的準(zhǔn)確性，并得到了研究水域漲、落潮急流與緩流時刻的平面流場圖。通過對流場的整體分析，得出灌門航道狹口段水域內(nèi)的潮流分布特點:漲、落潮急流時刻流速過大，存在渦旋等現(xiàn)象，不利于船舶通航;而在緩流時刻，航道狹口處流速較為平緩，渦旋、激波等的影響較小，船舶能夠在此刻通過航道狹口處。因此，本文選取緩流時刻流場作為模擬試驗的流場背景，并綜合灌門航道船舶通航的實際情況與外界環(huán)境條件，針對各種試驗船型設(shè)計了一系