基于半经验公式方法的破冰船破冰阻力计算研究

传统Lindqvist半经验公式存在将不同船型阻力的计算结果均一化的缺点,本文基于船首不同区域的海冰破坏模式,采用船体纵向切片法对传统Lindqvist半经验公式进行了改进。通过将传统及改进后的半经验公式计算结果与模型实验结果进行比较,验证了改进的Lindqvist半经验公式计算结果的有效性和正确性。进而通过半经验公式计算方法,研究了船速和船舶吃水对船体所受破冰阻力的影响。结果表明,改进的Lindqvist半经验公式计算结果明显高于传统Lindqvist半经验公式,与实验值更为接近；船舶破冰阻力随船速呈近似线性增长的趋势,随船舶吃水的增加呈现减小的趋势。     

桥梁方沉井浮运阻力研究

运用计算流体软件FLUENT对方形钢沉井浮运时受到的水阻力进行数值计算,得到了不同流速不同吃水工况下沉井外壁和沉井整体的水阻力,并将FLUENT计算结果与经验公式估算结果比较分析,验证了经验公式中只规定外壁为档水面积是不合理的.在实际浮运中沉井内壁也受到了较大的水阻力,并且不可忽略.依据FLUENT数值结果对经验公式进行修正,修正后的经验公式考虑了内壁受到的水阻力,可更准确地估算方形沉井浮运时的水阻力.修正后的经验公式可为工.--f~工程实际应用提供方便.     

大气衰减系数对激光测距能力影响的研究

介绍了用经验值、经验公式、透过率(PcModwin4.0)3种不同的方法确定大气衰减系数,然后再用测距方程计算激光测距能力,得到3种不同的结果,用经验值计算的结果相差较大,用经验公式和透过率计算的结果接近.为检验哪一种方法计算的结果与实际测距能力相近,采用激光测距仪对实际目标测距的方法进行检验,通过实际测距,证明用经验公式计算的测距能力与真实测距能力接近.而透过率法由于需要确定的气象参数较多,计算较为复杂,因此,建议在近红外波段,采用经验公式法确定大气衰减系数.     

大型沉井浮运阻力研究

利用计算流体软件FLUENT对大型圆形铜沉井浮运时受到的水阻力进行数值计算，得到了不同流速不同吃水工况下沉井外壁和沉井总体的水流力；并将FLUENT计算结果与经验公式估算结果比较分析，验证了经验公式中只规定外壁为挡水面积是不合理的。在实际浮运中沉井内壁也受到了较大的水流力，并且不可忽略。依据FLUENT数值结果对经验公式进行修正，修正后的公式考虑了内壁受到的水流力，可更准确地估算大型圆形沉井浮运时的水流力。此修正经验公式可为工程实际提供参考。     

斜坡堤堤后次生波高试验与计算

根据斜坡堤模型试验结果,给出拟合公式。再采用拟合公式、现有规范公式和研究者给出的经验公式,对斜坡堤不同堤顶高程下越浪产生的堤后次生波高值进行计算。对比计算结果与试验结果,可知拟合公式与试验结果最为接近;分析其他公式计算结果不吻合的原因。结果可为其他允许越浪斜坡堤在堤顶高程设计时的堤后次生波高计算和模型试验提供参考。     

消浪肩台对斜坡式防波堤堤顶高程的影响

针对消浪肩台对斜坡堤顶高程影响的问题,以某新建码头防波堤工程为基础,对比分析了平均越浪量和堤顶高程的多种经验公式计算结果,并和断面物理模型试验结果进行比较。经验公式计算结果显示,相同顶高程条件下,设有消浪肩台的斜坡堤可显著降低堤顶越浪量;经验公式和断面物理模型试验结果显示,设有消浪肩台的斜坡堤可显著降低顶高程。     

水流对离岸海港码头系泊船舶作用力的研究

本文介绍离岸园墩式海港码头水流对系泊船舶作用力的试验研究成果.按水流方向与船舶纵轴夹角给出了水流力系数的经验公式和半经验公式,与理论分析的结果相符合.     

破冰船连续破冰的冰阻力预报

[目的]为了准确评估破冰船在平整冰区航行时连续破冰过程中所受的冰阻力,同时了解不同预报方法的特点,采用经验公式法、数值模拟法以及船模试验法,对破冰船在平整冰中连续航行时的冰阻力进行预报。[方法]使用非线性有限元软件DYNA,分别基于传统有限元与黏聚单元法构造冰层数值模拟模型,模拟平整冰与破冰船相互作用时发生的弯曲断裂以及相互作用的过程。同时,采用经验公式法,用3种不同的经验公式进行冰阻力计算,对影响经验公式法预报结果的参数进行敏感性分析。[结果]研究发现:冰阻力随航速、冰厚度以及弯曲强度的增大呈上升趋势,其中冰厚对冰阻力的影响最大。3种经验公式中,Lindqvist公式的预报结果与船模试验结果更为接近,而Vance和Lewis公式更为保守。传统有限元与黏聚单元法在冰厚较小的情况下,冰阻力预报结果更准确,冰厚较大时误差较大,约25%。在冰厚较小航速较高的情况下,黏聚单元法预报的冰阻力值较传统有限元方法更为准确,与船模试验结果相比精度误差在10%以内。[结论]在实际的冰阻力预报中,可结合经验公式法与数值模拟法,兼顾预报结果的准确性与高效性。     

水流对顺岸码头上系泊船舶作用力的研究

针对顺岸的高桩河港码头叙述了水流对系泊船舶作用力的试验研究成果，给出了关于水流力系数的经验公式和半经验公式，与理论分析的结果相符合。     

球鼻艏商船的湿表面积近似式

计算船体水阻力与水下船体油漆面积时,都要用到湿表面积计算公式,而且多按经验公式计算,其优点是简便快捷,因此为广大造船工作者所欢迎。最常用的湿表面积计算的经验公式有: Mumford-Denny式: Taylor 式: Olsen 式: von Lammeren 式: 但是,以上这些公式的计算结果,已不适用于有球艏的船型,与按高度分割的围长沿不同水线长积分计算的精确结果比较,误差约有2～5％,见下表所示,因此有必要寻求误差更小的经验公式。