局部模型在工程潮流数值模拟中的应用

根据局部模型的形式和特点对其进行了归类分析 ;通过两个工程实例对局部模型在海岸河口工程潮流数值模拟中的应用进行了探讨和介绍。计算实例的结果表明 ,局部模型的使用既可以减少计算时间从而提高数学模型的效率 ,又可以提高局部海区潮流模拟的计算精度。局部模型在用数学模型手段研究工程潮流问题中起着重要作用     

外高桥新港区顺岸码头工程水环境质量影响预测数学模型

本文在外高桥顺岸码头工程水环境现状评价的基础上,采用沿水深积分平均的二维水流水质数学模型,结合一定的定解条件,建立了预测该项工程对周围水环境影响的水质数学模型。采用ADI数值计算方法离散控制方程,考虑到顺岸码头下游3km的上海合流污水竹园排放口工程,预测计算工程建成后产生的污染源对评价区水域的水质影响。计算时,主要讨论了化学耗氧量(COD_(Mn))的浓度增量。本模型也可以推广应用于其他河口、海岸流场和浓度场的计算预测研究。     

大型高桩梁板式码头数模计算与物模试验比较分析

物理模型试验一直是解决新型结构或复杂课题的重要手段,数学模型技术与计算机技术的结合是解决工程问题的有效方法。采用物理模型试验和数学模型计算相结合的方法来分析某大型高桩梁板式结构,该结构特点是长桩、深梁、大跨度、大荷载。通过比较分析,发现数学模型计算和物理模型试验数据基本吻合,从而确保了码头结构设计的可靠性,并进一步丰富和完善了码头结构试验和计算手段。     

长江口综合整治工程波要素计算方法

长江口位于开敞海域,波浪随季节变化,波况极为复杂。工程水域的设计波要素关系到海塘防洪安全,对于长江口综合整治工程有着重要影响。采用经验公式和数学模型两种方法计算长江口海域的波浪。研究结果表明,两种方法计算的平均波高相近;数学模型计算的波周期更符合波浪传播变形规律,经验公式计算的波周期偏保守、对工程来说偏安全。对两种计算方法的优缺点进行了比较分析。建议采用数学模型计算长江口水域的波要素,并采用经验公式进行复核。必要时结合波浪实测数据和物理模型,提高计算结果的准确性,为长江口综合整治工程提供可靠的设计波要素。     

徐圩港区环抱式港池最大流速研究*

在利用潮流数学模型对连云港港徐圩港区防波堤工程方案进行比选优化时,发现港区内涨潮最大流速是决定方案能否成立的关键指标之一。经过分析认为,港区内涨潮最大流速与港区水域面积、防波堤口门过水断面面积有关,此外还受涨潮潮差和涨潮历时的影响。根据潮流数学模型的计算结果,拟合了港区内涨潮最大流速计算的经验公式,相关性较好,计算精度较高,可以用于徐圩港区防波堤工程方案的初步评估。     

福建兴化湾波浪条件数值模拟研究

根据兴化湾外的风浪资料建立数学模型,应用抛物型缓坡方程、Boussinesq方程波浪数学模型计算得到兴化湾深水区域以及工程区域的设计波浪要素,对工程的实施具有指导意义。     

巴基斯坦瓜达尔港波浪输沙研究

通过资料分析、现场勘察和数学模型 ,对瓜达尔港的波浪及波浪输沙问题进行了研究。结合连岛沙坝地形对波浪沿岸输沙进行计算分析 ;运用数学模型对不同工程方案的波浪场进行计算 ,并结合底质取样结果估算波浪引起的底质输沙量。研究成果已应用于该港的设计建设。     

虎门太平水道航道整治工程潮流数模计算

采用环境水动力学数学模型(EFDC)对太平水道航道整治工程前后的潮流进行了计算，分析了整治工程前后的水位、流速的变化情况并确定6个整治方案中的推荐备选方案。计算中用水平方向上的曲线正交坐标与垂直方向上的Sigma坐标相结合以及三维数学模型二维化的方法。计算结果与实测结果比较也表明：文中模型较好地重演太平水道流场，可以用于工程实际中的沿岸及受潮汐影响的水道潮流场的计算。     

一、二维嵌套数学模型在白坭水道整治工程中的应用

用建立的珠江三角洲航道网一维水流模型提供边界,在局部考虑采用悬移质输运模块环境水动力学数学模型进行嵌套计算,对白坭水道整治工程前后的潮流进行计算,分析了整治工程前后的局部流场的变化情况。同时利用一维数模计算工程后水面线及河网主要节点流量和分流比的变化,从整体的角度分析工程对整个珠江三角洲流域的影响。     

连云港港疏港航道穿越新沂河工程方案及影响

根据连云港港疏港航道规划及周边水系实际情况建立了一维河网数学模型,并使用现有的水文数据对数学模型进行了验证,在此基础上,针对疏港航道穿越新沂河工程“立交”和“平交”布置方案,模拟分析了两种方案对疏港航道、新沂河及周边水系水位的影响,并分别计算出了两种穿越新沂河工程工程方案下的疏港航道设计最高通航水位和设计最低通航水位。     

船舶拖航系统六自由度操纵运动仿真

研究拖航作业操纵运动对于提高拖航作业的安全性有重要意义,采用MMG分离式船舶运动数学模型,结合拖缆的悬链线张力计算模型,建立由拖轮、拖缆、被拖轮组成的拖航系统六自由度操纵运动模型,编制仿真程序,通过数值计算,对该系统操纵运动进行仿真模拟。以拖轮和导管架驳船的拖航运动为例,分析拖缆长度、拖航速度对拖航系统操纵运动及拖航航向稳定性的影响,模拟该系统在风、浪、流影响下的操纵运动,运动数据实时解算,为在视景模拟平台上进行作业预演,规避拖航作业风险提供理论指导。     

拖航系统操纵运动仿真

采用MMG分离式船舶运动数学模型以及拖缆的悬链线模型,构建了由拖船——拖缆——被拖船组成的拖航系统操纵运动模型。通过数值计算,对该系统进行了操纵运动模拟仿真。主要的仿真项目包括拖航系统改变航向和受到小扰动时的运动。在此基础上研究了影响拖航系统航行性能的诸多因素,这些因素主要有:拖缆的长度、拖航速度、被拖船的拖航点位置。针对浅水效应给予拖航系统的影响以及通过改变PD控制参数改善拖航系统航向稳定性进行的初步探讨,得到了一系列有益的结论。     

拖航系统在风浪中操纵运动的模拟计算

本文建立了风浪中拖航系统（包括拖船－拖缆－被拖船）的操纵性运动的数学模型,并以1940kw拖船与8820t甲板驳以及15760t半潜驳为例,分析了航速、缆长、航重量、纵倾和环境条件对拖航系统的运动与拖缆力的影响。     

船舶拖航系统仿真研究

目前多船辅助定位的拖航作业主要依靠船长的经验,尚无一套有效的控制手段。因此在多船协调作业时,很难实现准确的多船辅助定位。探讨多船辅助定位的拖航系统操纵性的计算方法,对船舶拖航作业系统进行操纵运动的模拟具有一定的现实意义。以MMG分离式操纵性数学模型为基础,结合拖缆的悬链线模型,在考虑各种环境因素的条件下,建立了一个比较完整的拖航系统的操纵性数学模型,通过编制的可视化仿真程序,真实模拟了拖航系统在风、浪、流以及浅水域中的三自由度的操纵运动。     

浮式防波堤的拖航阻力试验研究

本文对一种圆筒型的浮式防波堤进行了详细的介绍,在此基础上对拖航过程进行了概述。对于本次试验的试验概况以及工况进行了设定,根据要求对试验设备进行了安装和标定。通过模型试验的方法对圆筒型浮式防波堤的拖航过程中的拖航阻力进行了较为透彻的研究,分别分析了两种工况下圆筒型浮式防波堤随着航速增加拖航阻力的变化情况。通过比较可以得出两种工况下浮式防波堤拖航阻力的差距,为浮式防波堤实际的拖航工程提供更为可靠的依据,以此来保证拖航过程的经济、安全。     

拖航系统静水中操纵运动的模拟计算

本文建立了静水中拖航系统的操纵性运动的数学模型，以１９４０ｋＷ拖船与８８２０ｔ甲板驳为例，分析了缆长，载重量，纵倾，艉鳍等工况参数对拖航系统直线运动的影响。     

实尺度喷水推进船拖泵工况数值模拟与分析

对于四泵推进的喷水推进船,在巡航工况时中间加速泵通常处于锁轴状态,其拖曳阻力的大小对喷水推进器的选型以及船泵机的最优匹配有着重要影响。然而,拖泵阻力很难通过船模试验的方法获得。为此,该研究在验证均匀和非均匀条件喷水推进器数值模型的准确性基础上,采用数值试验的方法对18节航速下某双泵推进喷水推进船的实尺度"船体+两台喷水推进器"系统带自由液面的流场进行了数值模拟,计算此时喷泵拖曳阻力及其所占船体阻力的百分比。以此喷泵拖曳阻力作为参考,对尺寸与上述喷水推进泵相近的某四泵推进喷水推进船的喷泵进行了选型和设计,并对该船在18节航速下加速泵拖曳阻力的大小进行了计算,进一步验证选型时拖曳阻力取值的合理性。为消除尺度效应的影响采用实尺度模型对"船体+四台喷水推进器"系统带自由液面的非定常流场进行计算,并探索了大尺度条件下船泵系统考虑自由液面和重力影响的非定常计算方法。     

一种船模拖曳水池轨道校验方法

为保证船模试验设施的精度,针对拖曳水池拖车速度不稳定的现象,提出一种校验拖车轨道的方法,经验证,该方法可以有效调整拖车轨道的变形,降低由轨道变形引起的拖车速度误差。     

基于CFD的潜艇模型水池试验方法研究

潜艇水池试验与深广水域航行区别很大,采用计算流体力学(CFD)方法研究试验连接装置及试验水池尺度对潜艇试验的影响。首先对深广水域的潜艇进行计算,以此来校核CFD算法;然后对潜艇试验实况进行建模计算,根据计算结果来分析模型连接件、池壁和池底效应等对于潜艇受力测试的影响;最后结合实际试验和仿真计算结果,分析并证明试验装置的可行性。     

拖带与系泊设备支撑结构强度计算及加强

为保证船舶在进行拖带与系泊操作时其船体支撑结构的安全可靠，需要对其结构强度进行分析。按照拖带与系泊布置图和基本结构图，建立布置有拖带和系泊设备的艏楼甲板、艉楼甲板和主甲板的有限元模型，计算得到载荷后，将其作用到拖带和系泊设备上，进行强度计算。根据计算结果，按照具体情况进行必要的结构局部加强。