考慮淺水效應的船舶操縱運動數(shù)值模擬.pdf

1、當前長江黃金水道戰(zhàn)略的提出為我國長江流域航運的發(fā)展帶來了前所未有的機遇。與此同時，隨著航運業(yè)的迅速發(fā)展，船舶噸位急劇增大，船舶航速不斷提高，航道變得越發(fā)擁擠，使得船舶通航安全也受到越來越多的重視。船舶操縱運動數(shù)值模擬是研究船舶運動參數(shù)，提供船舶操縱指標的有效途徑和手段，可為通航安全提供重要決策基礎。近年來，船舶安全事故在長江流域時有發(fā)生，其中在山區(qū)河流尤為突出，其坡陡流急的特性是一個重要的原因。另外，船舶的操縱性能的好壞也與船舶航行的安

2、全性和經(jīng)濟性密切相關。雖然長江黃金水道已完成部分渠化，部分山區(qū)河流的航道條件有所改善，但山區(qū)河流的整體航運形勢仍不容樂觀，尤其是部分淺水流域造成諸多行船不便，甚至水上交通事故;并且西南地區(qū)的水運主要依托于山區(qū)河流，所以針對山區(qū)河流（尤其是淺水域）通航安全性即船舶操縱性能預報的研究具有非常重要的實際工程意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹平面二維水流數(shù)學模型的建模原理及離散方法，并基于該模型采用Fortran語言編寫計算程序，與此

3、同時，運用工程實例驗證該水流數(shù)學模型的可行性及精確性，并為船舶操縱運動數(shù)值模擬提供流場分布信息。⑵介紹在深水域條件下，以MMG模型為基礎的船舶操縱運動數(shù)值模擬中的船舶運動方程，方程中所涉及的水動力參數(shù)的計算方法，以及方程的離散求解方法。運用Fortran語言依據(jù)模型搭建仿真平臺，并采用實船船型參數(shù)對搭建的船舶操縱運動數(shù)學模型進行了適用性驗證，及各工況條件下的典型船舶操縱性試驗即回轉(zhuǎn)試驗和z形試驗，為船舶操縱性試驗仿真提供基礎鋪墊。⑶以深

4、水域船舶操縱運動數(shù)學模型為基礎，考慮淺水影響，采用對部分受影響較大的水動力參數(shù)進行數(shù)值修正的方法，來構(gòu)建考慮淺水效應的船舶操縱運動數(shù)學模型。并運用Fortran語言編寫計算程序，構(gòu)建仿真平臺，為淺水域船舶操縱性試驗以及淺水效應影響分析，提供有力支撐。并進行動水、靜水條件下的各工況航行試驗，如Z形試驗，回轉(zhuǎn)性試驗對該數(shù)學模型進行可行性驗證。⑷采用實船數(shù)據(jù)結(jié)合深水域、淺水域工況下的仿真平臺，針對藤縣大橋附近水域進行復雜工況的操縱運動仿真，并