水流阻力对浅水狭航道船舶航行速度的影响分析

水流阻力会对船舶航行造成一定阻碍,在浅水狭航道内,水流阻力影响变得格外显著,为此提出水流阻力对浅水狭航道船舶航行速度的影响研究。在静止水域中,通过质点化分析方法,研究水流对船舶流向行驶以及渡河行驶的影响;流动水域中,使用力学分析框架,研究逆向行驶以及同向行驶水流阻力变化,通过力学坐标系,探究渡河过程中水流阻力的变化对船体造成的影响。试验结果表明,分析结果明确有效,并且分析结果的多样性为浅水狭航道船舶航行提供理论支撑。     

浅水轮的推进

浅水轮需要的马力常比深水轮所需者为大,其原因如下:(1)船底水深减少以后,船的阻力即迅速增加,假使其速长比大的话,这增加的马力是相当可观的。(2)浅水轮常在强大水流中航行,逆流航行时需要较大的速长比的速率,所以所需以力较大。(3)若干浅水轮是拖轮,必须在不利的情况下拖曳一     

浅水效应对船舶的影响及经验估算方法

当船舶由深水区域航行至浅海、内河和港口等浅水区域时,因航道受限而遭受浅水效应,进而其安全航行和操纵性受到影响。针对这一问题,对浅水效应的概念、发生条件及其对航行安全的影响进行分析。针对浅水效应的下沉和阻力增加,介绍比较常用的经验公式估算法,以便对浅水效应进行定量分析。根据该经验估算方法,船长可在船舶遭受浅水效应时做出快速反应,从而保证船舶安全航行。     

浅水区域船舶航行下沉量的数值计算

船舶在浅水区域航行过程中,受水流和压力的影响,下沉量相对于深水区域有较大的变化,浅水效应的出现对于船舶有不利的影响,会增大船舶触底的风险,特别是目前船舶吨位不断加大,浅水效应更加明显。针对这一问题,本文建立船舶航行的下沉量模型,基于CFD计算流体理论对船舶在浅水区域的下沉量特性进行研究。     

浅水区域舰船行驶中阻力测量方法

常规舰船行驶阻力测量方法,能够测定行驶中船舶受到的阻力,但对在浅水区域行驶的船舶进行阻力测定时,受浅水效应影响存在测量精度较低的不足。为此提出浅水区域舰船行驶中阻力测量方法研究。优化浅水区集成传感器,使用多组元元件进行高精度信息采集以及信息传输;依托守恒理论构建浅水区域流体动力学方程,分析海水湍流计算阻力形式,完成力学分析得出船舶在浅水区的行驶阻力。试验数据表明,提出的阻力测量方法比传统方法测量精度提高56.8%,且保证了船舶在浅水区域正常航行。     

基于三维数模礁石航道水流结构分析

针对长江航道的升级,往来船只航行在具有突嘴、较大礁石碍航河段航行时,往往由于横向宽度不足导致船舶航行安全受到威胁的问题,进行概化礁石斜流水流结构以及船舶受力特点研究。采用CFD软件模拟礁石航道时船舶的水流三维数值模拟方法,得知:流速、礁石占据比越大对水流结构的影响距离越大,且横向流速的影响距离较突出;流速与船舶所受横向力成正比;概化礁石对船舶的纵向影响距离在上下游1倍船长范围之间,最大值约在上游0.5倍船长处。     

瘦型船浅水阻力及主机功率的一种实用计算方法

船舶大型化、高速化导致原本可视为深水的航道也可能有浅水效应,浅水阻力计算日益重要。此文基于ALM法和阿普赫金法探索了一种浅水阻力及主机功率的计算方法,并编写了计算机软件,能较快、较准确地得出船舶浅水航行时的阻力及主机功率。     

滑行艇水动力计算（3）

滑行艇水动力计算的目的是估算艇的水动力阻力。滑行艇以排水状态航行时，其水阻力计算基本上与普通的排水航行船只相同。但当它起飞后滑行于水的自由表面上，仅部分艇底与水面接触，从而支承面和浸湿面积随速度增长而减少。此时，适用于排水航行船只的阻力计算方法对滑行艇已不适用。     

声呐导流罩关键结构参数对航行阻力的影响

外形轮廓和结构参数是决定声呐导流罩航行阻力与水声性能的主要因素,导流罩突出于船体的底部或首部,可以明显降低水流对声呐探测性能的影响,但其在一定程度上增大了航行阻力。本文通过数值方法研究导流罩的最大水面线长宽比和最大纵剖面宽高比等关键结构参数对某I型船航行阻力的影响。结果表明,声呐导流罩的长宽比为3.4~3.6及宽高比为1.1~1.2时,船航行时所受的阻力明显比加装其他比例的导流罩小,且其排水体积相对整个船的排水体积也较小,综合性能最佳。数值结果与相关的实验数据吻合较好。     

船舶浅水航行下沉量和纵倾的数值计算

基于CFD方法对船舶浅水航行航态变化问题进行研究。通过同时求解RANS方程和刚体运动学方程对船舶浅水航行流场进行数值模拟,并根据浅水流场空间受限的特点,采用三种动网格相结合的方法,解决船舶在浅水中航行时航态变化的网格更新问题,在数值模拟中还考虑了螺旋桨旋转的影响。文中以S60船模(Cb=0.6)为对象,计算了其浅水航行的下沉量和纵倾值,计算结果与船模水池试验数据对比,吻合良好。     

大型船舶在浅水域操纵性能的探讨

船舶在浅水中航行,会产生浅水效应,出现兴波增大、阻力增加、船速下降、船体下沉等现象,船舶操纵性能变差。为了减小浅水效应对船舶的影响,笔者就实际操纵中应注意的要点和相关的预防措施作了阐述。     

循环水槽边壁效应数值修正研究

在循环水槽中进行船模试验时的边壁效应，包括阻塞、浅水和侧壁波浪反射等，会影响测试结果。论文通过非定常RANS数值方法针对排水型高速单体船开展循环水槽边壁效应研究，归纳边壁效应修正公式。通过数值不确定度分析验证了网格的合理性。通过数值模拟的循环水槽与开阔水域中船模阻力的比较，拟合速度增量，得到水深弗劳德数Frh <1时的修正公式。该修正公式反映了阻塞效应、浅水效应以及高速船阻力的特征，循环水槽修正后的阻力曲线与开阔水域的阻力曲线吻合良好。     

航运

印度领海内的Sethusamudram运河工程即将正式开工，一条可供中型船只通过的水道有望在2008年前完成。印度经济事务内阁委员会已经同意为该项工程拨款5.5亿美元。这条预计长167公里、宽300米、深14.5米的运河将从印度南部海岸的杜蒂戈林港经马纳尔湾的亚当姆桥一直往北延伸到孟加拉湾。运河完工后，船只就不用绕道斯里兰卡航行了。这样可以减少400海里的航行距离并节省至少36小时的时间，再加上节省了燃料费和入坞费，航运费也将大大降低。     

浅水影响造成的船舶下沉量分析

针对10.8万t深吃水成品油轮在浅水水域航行时所出现的船体下沉现象,分析可能的影响因素,并研究给出了不同航行状态下沉量、安全航速的计算方法。     

大型船舶在浅窄水域航行的风险控制

大型船舶的增加使得许多水域相对变浅变窄已成为一种较为普遍的现象. 当船舶从深水开阔水域驶入浅窄水域时,周围水流的分布、水阻力、船速、吃水和操纵性等会发生一系列的变化,如船体下沉、纵倾变化、操纵性能变差、螺旋桨转速下降、舵效降低、回转性能变差等等,大型船舶浅窄水域航行的风险增加.因此船舶进入浅水区域,增强风险意识,熟悉大型船舶的操纵性能及浅窄水域对其的影响,对于安全航行和操纵的风险控制非常重要.     

基于降低航行阻力的声呐导流罩外形优化

导流罩突出于主船体的底部或首部之外,可以明显降低水流对声呐探测性能的影响,但在一定程度上增大了航行阻力。本文通过数值方法研究某Ⅰ型船加装导流罩前后航行阻力的变化及导流罩对船速的影响。研究表明,加装导流罩后船底的最大压力和船的航行阻力有所增大,但由于导流罩的排水体积与整个船舶的排水体积相比要小得多,因此加装导流罩对船速影响不明显。为优化导流罩的外形结构和进一步降低航行阻力,提出了4种导流罩外形模型并对其流体动力学性能进行分析。对比结果表明,导流罩外形结构为头部流线型、尾部半圆型的综合性能最佳。     

船舶及筏的滚动式航行方法

讨论船舶科技领域里的两道难题:船舶的高速阻力和浅水阻力大,介绍船舶及筏的滚动式航行方法,分析该航行方法的降阻增速性能,论述该方法的航行安全性。     

耙吸挖泥船挖泥工况阻力的近似计算

耙吸挖泥船是自航的工程船,其工况除船舶常规的满载(载泥)航行和轻载航行之外,最主要的是耙吸挖泥航行.耙吸挖泥航行时放下耙管和耙头,耙头着地挖泥,耙管浸入水流中,此时的阻力情况最为复杂.但公开发表的有关这方面研究报道的资料却很少.本文试探讨耙吸挖泥工况阻力的近似计算方法,用作这种船舶动力系统设计的参考.     

内河大型自航绞吸挖泥船浅水阻力数值计算

利用CFD方法计算某内河大型自航绞吸挖泥船在浅水状态下的总阻力。在不同水深及不同航速下对船模周围流场进行数值模拟,计算过程考虑自由面的影响。将计算结果与模型试验作比较,计算结果有较高的可靠性。并通过分析这类船型的流场分布进一步理解船舶在浅水航行中的阻力成因。     

浅水效应对船舶航行安全的影响及对策

为保障船舶在相对浅水水域的航行安全,阐述界定浅水水域的3种方法,介绍浅水效应对船舶航行造成的影响,提出浅水区安全航行的对策:自主减速航行;利用船舶测深仪不断测深;忌用自动舵;提前备车备锚;正确对待浅水效应对停船冲程的作用;船舶会遇时提前减速避让。在相对浅水水域谨慎驾驶,正确对待浅水效应可提高浅水域航行安全水平。