內(nèi)河船舶岸壁效應(yīng)的水動(dòng)力過程研究.pdf

1、當(dāng)前在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的推動(dòng)下，船舶大型化趨勢日益明顯，船舶主尺度不斷增大，內(nèi)河的狹窄航道對船舶的操縱性也提出了越來越高的要求。但處于涪陵-重慶的三峽變動(dòng)回水區(qū)的航段，每年消落的時(shí)候航道恢復(fù)為天然航道的特性，存在較多的不良流態(tài)礙航，該部分水域相對大型船舶來說航道的寬度較窄，水深較淺。在限制水域中航行的船舶操縱性能較開闊水域中時(shí)有很大區(qū)別，主要是受水底與岸壁的影響，水流動(dòng)力通常更大。對在近岸行駛的船舶來說，岸壁效應(yīng)是潛在的不安全因素，常導(dǎo)致船舶

2、過于接近岸壁而引發(fā)碰撞事故，造成人員傷亡及大量財(cái)產(chǎn)損失。所以，對岸壁效應(yīng)進(jìn)行研究很有必要。
　　本文主要通過理論分析、船模試驗(yàn)與STAR-CCM+軟件數(shù)值模擬相結(jié)合的分析方法，對岸壁效應(yīng)主要影響因素如航速、水深、岸壁距離對水動(dòng)力的作用機(jī)理進(jìn)行了分類研究，進(jìn)行了以下主要研究工作:
　　(1)內(nèi)河船舶近壁航行試驗(yàn)設(shè)計(jì)、水動(dòng)力測量與分析。
　　水槽試驗(yàn)時(shí)設(shè)計(jì)采用應(yīng)力傳感器方式對船模靠岸過程中船模水動(dòng)力進(jìn)行準(zhǔn)確測量和數(shù)據(jù)采集，

3、測量不同流速和不同水深條件下，船岸距離對水動(dòng)力的影響，根據(jù)測量結(jié)果，分析水流流速、水深和岸壁距離對船舶水動(dòng)力的影響機(jī)理。
　　(2)內(nèi)河船舶近壁航行數(shù)值模擬。
　　構(gòu)建在不同條件下船舶航行的水動(dòng)力計(jì)算模型，對不同岸壁條件和水流條件時(shí)船舶水動(dòng)力進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步分析流速、水深和岸壁距離對船舶水動(dòng)力的影響機(jī)理。
　　(3)內(nèi)河船舶近壁航行水動(dòng)力與安全距離之間的關(guān)系研究。
　　根據(jù)船模試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算

4、結(jié)果，對比分析船舶在不同水流條件下的航行安全距離。通過綜合考察水流速度、水深、船岸距離對船舶航行安全距離的影響，提出在內(nèi)河狹窄航道行駛船舶的岸壁效應(yīng)水動(dòng)力公式，根據(jù)該水動(dòng)力公式可以對船舶航行安全距離進(jìn)行分析，該評價(jià)方法是針對內(nèi)河船舶岸壁效應(yīng)安全問題的一次創(chuàng)新嘗試。
　　對內(nèi)河船舶岸壁效應(yīng)的水動(dòng)力進(jìn)行研究可以起到以下幾方面的作用:
　　可為內(nèi)河航道靠近岸壁航行的船舶操縱情況進(jìn)行預(yù)報(bào)，對行進(jìn)中的船舶進(jìn)行操作指導(dǎo)來確保船舶的行駛安