基于實船驗證的內河限制性航道船行波數(shù)值模擬.pdf

1、江蘇省航道普查發(fā)現(xiàn)，日益增強的船舶水動力作用對內河限制性航道的斷面形態(tài)影響顯著，而船行波是首要動力因素。因此，要研究現(xiàn)代船舶水動力作用下內河限制性航道斷面形態(tài)響應機理，首先需對內河限制性航道中船行波問題進行研究。
　　本文采用試驗研究和數(shù)值模擬研究的方法對內河限制性航道中的船行波問題進行研究。依托錫澄運河三級航道整治工程，在錫澄運河江陰南段建立了約500m長的船行波原型觀測試驗段，得到了300噸級和400噸級貨船以不同的船速和離岸

2、距離通過時水位波動歷時益線，共27組。利用試驗數(shù)據(jù)，對船行波最大波高計算公式(Blaauw公式)進行了修正，并分析了離岸距離和深度弗汝德數(shù)與船行波最大波高之間的關系。船行波數(shù)學模型則是利用“移動壓強法”基于Delft3D-FLOW模型來實現(xiàn)，該模型控制方程為二維垂向平均Navier-Stokes方程，用移動的擾動壓強場代替運動的船舶，實現(xiàn)了對內河限制性航道中運動船舶的模擬。利用船行波原型觀測試驗數(shù)據(jù)對該數(shù)學模型的計算結果進行驗證，兩者比

3、較接近，這證明了利用Delft3D-FLOW模型對內河限制性航道中船行波進行數(shù)值模擬的可行性?；谝羊炞C的數(shù)學模型，分別分析了船速、離岸距離和船舶吃水對船行波最大波高的影響，并給出了船行波最大波高與深度弗汝德數(shù)和船舶阻力系數(shù)之間的定量關系式，即Hmax/h=Fh4.9·S0.69。
　　對錫澄運河中船行波的特性分析，可為錫澄運河三級航道整治工程提供依據(jù)，為現(xiàn)代船舶水動力作用下內河限制性航道斷面形態(tài)響應機理研究奠定基礎。該研究方法也