不同側(cè)支孔布置型式下的船舶系纜力數(shù)值模擬研究.pdf

1、對于閘底長廊道側(cè)支孔輸水系統(tǒng)的水動力學(xué)研究，目前主要采用物理模型試驗和現(xiàn)場原型觀測方法，均需消耗大量的人力和物力。采用方便快捷且不受試驗條件及尺度效應(yīng)影響的數(shù)值計算方法研究成果相對較少。通過閘室船舶系纜力數(shù)值模擬對不同側(cè)支孔布置型式下輸水系統(tǒng)水動力學(xué)特性進(jìn)行系統(tǒng)性研究，總結(jié)分析其布置原則，可為船閘閘底長廊道側(cè)支孔輸水系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化提供理論依據(jù)，并為類似工程提供借鑒，具有較重要的學(xué)術(shù)價值和實際意義。本文基于典型閘底長廊道分散式輸水系統(tǒng)，

2、選擇代表船型，建立“船舶—水流”耦合動力響應(yīng)的三維數(shù)學(xué)模型，采用三維紊流模擬方法、動網(wǎng)格技術(shù)以及閘室船舶系纜力并行計算程序，借助fluent軟件對不同側(cè)支孔布置型式下的閘室船舶系纜力進(jìn)行數(shù)值模擬計算，主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　1、基于某依托工程，建立三維船閘整體模型，進(jìn)行船舶系纜力研究，并通過模擬結(jié)果與工程實測數(shù)據(jù)對比分析，很好地驗證了數(shù)值模型與計算方法的正確性，為后文不同側(cè)支孔布置型式的水動力學(xué)特性研究奠定了基礎(chǔ)。
　

3、　2、采用三維紊流模擬方法和動網(wǎng)格技術(shù)，研究船閘輸水初期不同側(cè)支孔布置型式下的船舶系纜力，發(fā)現(xiàn)側(cè)支孔型式的改變對縱向系纜力影響較小，對橫向系纜力影響較大的一般規(guī)律。
　　3、通過對船舶系纜力和特征斷面的水動力特性分析，得到閘底長廊道分散式輸水系統(tǒng)布置型式下，側(cè)支孔的一般布置原則:
　　①沿水流方向，側(cè)支孔從大到小排列能取得更好的分流效果;
　　②側(cè)支孔高寬取值較接近時，支孔出流消能效果較好;
　　③閘室有效尺度確