船舶螺旋槳射流特性試驗(yàn)研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水運(yùn)事業(yè)也取得了相應(yīng)的進(jìn)展。船舶的動力條件和機(jī)動性得到了很大的改善，但其產(chǎn)生的尾流流速也相應(yīng)增大。航行船舶的尾流對水體的作用越來越明顯，可能會對水環(huán)境產(chǎn)生影響。以往，對船舶射流擾動作用是否引起河床底部泥沙起動及再懸浮，進(jìn)而釋放其中的污染物質(zhì)等問題的研究還不夠深入，需要更進(jìn)一步的試驗(yàn)論證及計(jì)算分析。為此在水槽中進(jìn)行了船模螺旋槳射流試驗(yàn)，研究水流流速、水深、螺旋槳轉(zhuǎn)速、順、逆流因素對船舶螺旋槳射流流場的影響。通過對比

2、分析關(guān)于螺旋槳射流發(fā)展規(guī)律的研究成果，結(jié)合湘江長株潭段實(shí)船測量結(jié)果和河床泥沙勘察資料，對泥沙起動和懸浮的條件進(jìn)行分析，評價船舶螺旋槳射流是否對河床表面泥沙產(chǎn)生影響，該工作對協(xié)調(diào)河流水環(huán)境保護(hù)與水運(yùn)開發(fā)之間的關(guān)系具有重要的意義。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)水流流速、螺旋槳轉(zhuǎn)速、水深、以及船舶航行上下水方向變化會影響船舶螺旋槳射流流場。由于船舶航行會產(chǎn)生附隨水流，這種水流現(xiàn)象與船舶固定螺旋槳產(chǎn)生的水流現(xiàn)象是有明顯的區(qū)別的。<

3、br>　　(2)水槽中定船和動船試驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn):船舶順?biāo)骱湍嫠鞣较蛳啾?，順?biāo)鲿r其射流沿鉛直方向發(fā)展的距離更遠(yuǎn)。船舶順?biāo)髁飨驎r，隨著水流流速的增大，射流沿軸向和鉛直方向發(fā)展的距離逐漸減小;隨著水深的增大，射流沿鉛直方向發(fā)展的距離縮小;螺旋槳轉(zhuǎn)速越大，射流沿軸向和鉛直方向發(fā)展距離增大。船舶逆水流流向時，隨著水流流速的增大，射流沿軸向方向發(fā)展趨勢加強(qiáng)，射流沿鉛直方向發(fā)展被削弱;水深增大之后，射流沿鉛直方向發(fā)展的趨勢變?nèi)?螺旋槳轉(zhuǎn)速越

4、大，射流沿軸向和鉛直方向發(fā)展則越強(qiáng)。
　　(3)定船和動船試驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)兩者區(qū)別之處:船舶順?biāo)鞣较蚝叫羞^后，液面恢復(fù)的時間比船舶逆水流方向航行時要短。相同工況下，動船螺旋槳射流產(chǎn)生的擾動作用強(qiáng)度要弱于定船;相同工況下，射流沿鉛直方向發(fā)展距離相比較，定船射流沿鉛直方向發(fā)展的距離更遠(yuǎn)。
　　(4)對螺旋槳射流作用下的河床底泥起動和懸浮進(jìn)行分析，表明在周圍環(huán)境流速較低的條件下，螺旋槳射流初始速度、河床水深及泥沙粒徑是決定泥沙是