船舶尾流對(duì)拋石基床沖刷的數(shù)值分析.pdf

1、拋石基床遭螺旋槳射流沖刷破壞而危及碼頭使用安全,是近幾年碼頭檢測(cè)評(píng)估工作中的新問題,國(guó)內(nèi)港口、海岸設(shè)計(jì)規(guī)范并未考慮船舶尾流作用對(duì)拋石基床的沖刷影響。
　　本文利用CFD軟件FLUENT的強(qiáng)大計(jì)算功能,考慮到船舶進(jìn)(離)港過程、吃水深度和啟動(dòng)功率三個(gè)因素相互組合條件下,模擬出螺旋槳射流場(chǎng)在碼頭岸壁和基床底面作用下的演變過程,得出射流場(chǎng)發(fā)展規(guī)律;在螺旋槳射流理論的基礎(chǔ)上,總結(jié)出不同工況下基床表面最大沖刷流速的經(jīng)驗(yàn)公式;分析螺旋槳射流對(duì)

2、拋石基床的沖刷機(jī)理。
　　本文的主要研究工作有以下幾個(gè)方面:
　　1.分析國(guó)內(nèi)外學(xué)者在螺旋槳射流理論研究中取得的成果,掌握螺旋槳射流流速發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)公式的基本形式。
　　2.在螺旋槳三維模型的基礎(chǔ)上,利用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT分別建立海底條件為暗基床、明基床(或混合基床)的三維數(shù)值模型。
　　3.在暗基床條件下,通過數(shù)值模擬研究碼頭岸壁和基床底面兩個(gè)邊界條件對(duì)螺旋槳射流流場(chǎng)分布和流速變化的影響,分別對(duì)船舶進(jìn)(

3、離)港過程、吃水深度和啟動(dòng)功率三個(gè)因素各自及相互組合工況進(jìn)行數(shù)值模擬,得出碼頭岸壁和基床底面對(duì)螺旋槳射流的影響規(guī)律,總結(jié)出基床表面的最大沖刷流速及其位置的經(jīng)驗(yàn)公式。
　　4.在明基床條件下,根據(jù)螺旋槳與海底的距離,將螺旋槳射流的影響區(qū)進(jìn)行了重新劃分,考慮船舶進(jìn)(離)港過程、吃水深度和啟動(dòng)功率三個(gè)因素,對(duì)螺旋槳射流流場(chǎng)和流速的演變過程進(jìn)行數(shù)值模擬。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,得出碼頭岸壁和明基床對(duì)螺旋槳射流的影響規(guī)律,總結(jié)出基床肩頭位置最大沖