基于實(shí)船驗(yàn)證的內(nèi)河限制性航道船行波數(shù)值模擬.pdf

1、江蘇省航道普查發(fā)現(xiàn)，日益增強(qiáng)的船舶水動(dòng)力作用對(duì)內(nèi)河限制性航道的斷面形態(tài)影響顯著，而船行波是首要?jiǎng)恿σ蛩?。因此，要研究現(xiàn)代船舶水動(dòng)力作用下內(nèi)河限制性航道斷面形態(tài)響應(yīng)機(jī)理，首先需對(duì)內(nèi)河限制性航道中船行波問題進(jìn)行研究。
　　本文采用試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬研究的方法對(duì)內(nèi)河限制性航道中的船行波問題進(jìn)行研究。依托錫澄運(yùn)河三級(jí)航道整治工程，在錫澄運(yùn)河江陰南段建立了約500m長的船行波原型觀測(cè)試驗(yàn)段，得到了300噸級(jí)和400噸級(jí)貨船以不同的船速和離岸

2、距離通過時(shí)水位波動(dòng)歷時(shí)益線，共27組。利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)船行波最大波高計(jì)算公式(Blaauw公式)進(jìn)行了修正，并分析了離岸距離和深度弗汝德數(shù)與船行波最大波高之間的關(guān)系。船行波數(shù)學(xué)模型則是利用“移動(dòng)壓強(qiáng)法”基于Delft3D-FLOW模型來實(shí)現(xiàn)，該模型控制方程為二維垂向平均Navier-Stokes方程，用移動(dòng)的擾動(dòng)壓強(qiáng)場(chǎng)代替運(yùn)動(dòng)的船舶，實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)河限制性航道中運(yùn)動(dòng)船舶的模擬。利用船行波原型觀測(cè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)該數(shù)學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，兩者比

3、較接近，這證明了利用Delft3D-FLOW模型對(duì)內(nèi)河限制性航道中船行波進(jìn)行數(shù)值模擬的可行性?；谝羊?yàn)證的數(shù)學(xué)模型，分別分析了船速、離岸距離和船舶吃水對(duì)船行波最大波高的影響，并給出了船行波最大波高與深度弗汝德數(shù)和船舶阻力系數(shù)之間的定量關(guān)系式，即Hmax/h=Fh4.9·S0.69。
　　對(duì)錫澄運(yùn)河中船行波的特性分析，可為錫澄運(yùn)河三級(jí)航道整治工程提供依據(jù)，為現(xiàn)代船舶水動(dòng)力作用下內(nèi)河限制性航道斷面形態(tài)響應(yīng)機(jī)理研究奠定基礎(chǔ)。該研究方法也