三峡库区急流滩代表船舶自航上滩水力指标研究

三峡水库蓄水以后,库区航道通航条件大为改善,对上游经济发展具有重要的促进作用。但在汛期库尾洪水急流滩,由于水流较急通航能力受限,遏制了库区通航能力全面提升。针对3000吨级代表船舶在库尾洪水急流滩自航上滩的实测资料,结合川江水力指标理论研究方法,确定了三峡库区洪水急流滩河段3000吨级船舶自航上滩的水力指标。为库尾洪水急流滩的规划、设计及整治提供理论依据。     

澜沧江急滩消滩水力指标确定方法

依据澜沧江多个急滩的实测和研究成果,采用成滩流量法获取了代表船型的初步消滩水力指标,指出初步消滩水力指标存在数据离散、指标不系统、难应用等不足,需要将其推算为常规的便于应用的系列指标;通过船舶有效推力与航行阻力受力平衡分析,导出急滩消滩水力指标的合理表达式,将流速、比降合并为一个称为消滩判数的综合消滩指标;用消滩判数表达式对初步消滩水力指标进行曲线拟合,可简单地确定出应用方便的合理的系列消滩水力指标。     

非额定工况实船试验确定消滩水力指标的方法

消滩水力指标是急滩整治依据的一项标准,但采用实船试验确定时常常难以满足理想的额定条件。首先指出了实船试验确定消滩水力指标的3个理想额定条件,给出了额定载重,额定功率条件下确定消滩水力指标的简单方法。根据非额定工况和额定工况各自的受力平衡方程,导出了将非额定工况的实测对水航速转换为消滩水力指标对应航速的转换公式,并给出了兹万科夫阻力公式法、通用阻力公式法和修正通用阻力公式法等3个转换方法。依据澜沧江四级航道静水航速和上滩实船试验成果,演示了测点数据的取舍、推进系数的计算、坡流指标的拟合等过程,并对比了3个转换方法的计算成果,推荐了简便合理的转换公式。     

澜沧江小白塔滩航道整治

针对澜沧江小白塔滩出现的局部水深不足、航槽岸线不规则、水流流态较差、洪水期流速与比降组合超过消滩水力指标等问题,采用"航道尺度解决、流态改善、急滩缓解"等方案,应用平面二维水流数学模型进行航道整治研究。研究表明:"切嘴""炸礁"等整治措施具有平顺岸线、改善流态等作用,整治后的滩段航道尺度可满足规划航道等级要求。     

澜沧江小白塔滩航道整治

针对澜沧江小白塔滩出现的局部水深不足、航槽岸线不规则、水流流态较差、洪水期流速与比降组合超过消滩水力指标等问题,采用“航道尺度解决、流态改善、急滩缓解”等方案,应用平面二维水流数学模型进行航道整治研究.研究表明:“切嘴”“炸礁”等整治措施具有平顺岸线、改善流态等作用,整治后的滩段航道尺度可满足规划航道等级要求.     

川江金钟碛滩整治效果研究

金钟碛为长江和沱江汇合口过渡段沙卵石浅滩.它将河道分为左右两槽,右槽较浅,左槽较深,滩段碍航状况较为严重,船舶过滩比较困难,是叙渝段枯水期重点维护滩险.在基于河床演变规律和分析碍航原因的基础上,结合河工模型试验研究,分析了采取疏浚和筑坝整治措施后滩段的通航水流条件.通过对整治前后的效果比较,发现碍航险情消失,达到了设计...     

赤水河葫市滩航道整治试验研究

分析了葫市滩河段的滩险特性、碍航原因,按照“扩大中洪水过水断面,减小流速、比降”的原则,提出挖槽、切嘴、疏浚等工程措施,通过河工模型试验,表明整治流量下,该滩的航行条件显著改善,流速、比降满足要求的航宽大于17m,船舶可自航上滩.     

乌江狮子口滩群河段航道演变与整治

从水沙运动与河道演变的关系研究乌江狮子口滩群弯曲航道演变与碍航机理。应用河道演化所遵从的最小水流功率损失判据,分析了滩险成因;考察了复杂滩群弯道水流能量在空间上的分配特点;比较了不同整治方案的物理模型试验结果;探寻有效的整治措施并总结复杂滩群弯曲航道整治的特点。研究结果对山区河流在弯曲航道段复杂滩群碍航整治有借鉴意义。     

赤水河葫市滩航道整治试验研究

分析了葫市滩河段的滩险特性、碍航原因．按照“扩大中洪水过水断面，减小流速、比降”的原则，提出挖槽、切嘴、疏浚等工程措施，通过河工模型试验，表明整治流量下，该滩的航行条件显著改善，流速、比降满足要求的航宽大于17m，船舶可自航上滩．     

赤水河葫市滩航道整治

根据葫市滩的滩险特性、碍航原因,按照“扩大中、洪水过水断面,减小流速、比降”的原则实施整治,经过一个水文年,流速、比降满足整治要求,航行条件显著改善,船舶可以自航上滩.     

天白水电站溢洪道弯曲段流态优化试验

为了改善开县天白水电工程溢洪道弯曲段流态,使断面内流量分布均匀,提高运行稳定性,根据其实际运行情况,结合以往类似工程的经验,提出了弯段底板高程正超高的优化设计方案。物理模型试验表明,采用这种工程方案可以很好地消减急流冲击波,改善弯曲段水流流态,提高下游消能能力。     

破损船体的剩余极限强度评估

船舶航行安全事故的频发将业界对船舶破损剩余强度的研究推向了新的热潮.基于破损后船体剩余极限强度与外部最大载荷的指标,对某集装箱海船在碰撞和搁浅两种破损状况下的剩余强度进行了快速、有效的评估.其中,外部最大载荷依据散货船共同结构规范（CSR-JBP）计算;破损剩余强度创造性地采用非线性有限元方法求解,与假想应力法对比计算结果较好.     

长江斗笠子河段滩险整治船模通航试验研究

通航小尺度船模技术已成为通航研究中重要的技术手段,长江上游斗笠子滩险是著名的枯水急流滩,在河工模型基础上进行小尺度自航船模试验很有必要.对船模试验情况进行了详细描述,并进行了对比试验研究,为斗笠子滩险航道整治提供了科学依据.     

长江斗笠子河段滩险整治船模通航试验研究

通航小尺度船模技术已成为通航研究中重要的技术手段,长江上游斗笠子滩险是著名的枯水急流滩,在河工模型基础上进行小尺度自航船模试验很有必要.对船模试验情况进行了详细描述,并进行了对比试验研究,为斗笠子滩险航道整治提供了科学依据.     

Hydraulic Geometry Relation for Navigable Canals Considering Ship Speed

Definition of hydraulic geometry of navigable canals and its expression are studied in this paper.The hydrodynamic and morphologic characteristics of navigable canals are analyzed on the basis of the data collected from field surveys conducted at two segments of the Grand Canal in Jiangsu Province,China.The channel morphologic factor and the ship hydrodynamic factor are adopted to describe the hydraulic geometry relation of navigable canals.The correlation analysis shows that the ship hydrodynamics can be a dominant factor influencing the channel evolution with larger determination coefficient.Furthermore,the undetermined index in the proposed hydraulic geometry relation is also discussed,which indicates that the index related to the intensity of water flow(qualitatively reflected by the integrated ship flow intensity)is within a range of 0.5 to 1.0.     

喷水推进泵三维造型研究及其流体动力性能CFD分析

以典型CAD软件UG为工具,结合数值模拟过程中网格划分和参数设置的要求,完成某种混流式喷水推进泵的几何建模,应用计算流体动力学程序对上述模型进行数值计算.CFD计算是针对泵整体流场控制体来进行的,而流场区域离散又衙要针对各结构部件分别处理,UG层设置功能能较好地协调两者处理时转换的不便.通过CAD软件和网格划分软件相结合解决了几何建模时叶轮叶顶间隙难以控制的问题.泵流场区域离散采用结构化网格.选取SST紊流模型,采用稳态多参考系方法进行计算.在设计工况和非设计工况下计算所得该混流泵性能参数均与设计所提供值有较好的一致性.     

基于综合距离指标的单船穿越冲突测量研究

为了监控单船穿越船舶流水域的交通风险,在考虑单船穿越动态过程和多关联对象影响的基础上,提出了运用综合距离指标测量单船穿越冲突,并根据综合距离指标与冲突之间的反比关系,建立了单船穿越冲突测量模型;将基于专家问卷数据85%位累计频率分析得出的综合距离指标判定标准与相应情形下综合距离指标实测数据的95%概率区间进行比较,得到了轻微、中等、严重3种单船穿越冲突程度的判定标准.研究结果表明:该测量模型准确反映了综合距离指标中3个参数对单船穿越冲突的影响, 3个参数同时增大时交通冲突值减小,任意1个参数值减小时交通冲突值增大;本文的判定标准适用于内河水域能见度为0.8~6.0 n mile、船舶长度60~180 m、航速3~13 kn、忽略风流浪影响的情形.      

混合动力挖掘机节能系统

为了降低中型传统液压挖掘机的能耗,减少碳排放,在分析传统液压挖掘机系统能耗点的基础上,结合当前节能方法,提出了带能量回收的油电混合动力系统和油液混合动力系统.根据23 t液压挖掘机的参数配置,建立了传统液压挖掘机、油电混合动力和油液混合动力3种系统回转机构的数学模型,并用AMEsim软件进行仿真,在相同负载工况下,得到了3种回转机构的角位移、角速度、功率和能耗曲线.研究结果表明:油电混合动力和油液混合动力的回转系统比传统回转系统在角位移和角速度方面响应快速、准确,油电混合动力比油液混合动力响应更快;从能耗方面看,油电混合动力和油液混合动力比传统液压系统节能分别达到了42%和28%.