船舶雙螺旋槳射流流場特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,船舶的引擎功率逐步提升,船舶趨于大型化、航行趨于快速化。在取得較高運(yùn)輸效益的同時,船舶在航行過程中對河道水流的擾動作用相對更加明顯。有關(guān)部門及公眾關(guān)注螺旋槳運(yùn)轉(zhuǎn)對水體產(chǎn)生的擾動,該種擾動是否會使河床表面泥沙的穩(wěn)定性遭到破壞,導(dǎo)致底泥上吸附的污染物對水體產(chǎn)生二次污染。研究螺旋槳尾流流速分布規(guī)律,及其射流擾動的影響范圍是回應(yīng)這種關(guān)注的前提和基礎(chǔ)。為此,在水槽中進(jìn)行船模順?biāo)髑闆r下螺旋槳射流影響范圍的試驗(yàn)研究,試驗(yàn)

2、采用PIV圖像粒子測速技術(shù),測量水流流速、水深、靜水航速對船舶航行及停泊(船舶不動,螺旋槳仍轉(zhuǎn)動)狀態(tài)尾流縱斷面及水平剖面射流流場的影響。通過數(shù)據(jù)分析,得出以下主要結(jié)論:
  (1)從縱斷面測量流場的結(jié)果來看:船舶停泊狀況下,隨著水流流速的增大,射流沿軸向和豎直方向發(fā)展的距離逐漸減小;螺旋槳射流的豎向影響深度在不同來流流速下均大于船舶航行狀態(tài)下的值;當(dāng)船舶以靜水航速為1.67倍斷面平均流速準(zhǔn)備起航時,豎向影響深度最大,其值為2.5

3、6倍槳徑,隨船舶航速的增大,豎向影響深度逐漸減小,到靜水航速Vjh與斷面平均流速U的比值為0.5時,豎向影響深度最小為0.87倍槳徑,后隨Vjh/U的增大,豎向影響深度逐漸增大。船舶航行狀態(tài)下隨著靜水航速的增加,射流沿軸向發(fā)展距離逐步增大,較船舶停泊狀況下的軸向發(fā)展距離增長速率大;射流的豎向影響深度緩慢增長。
  (2)從水平剖面測量流場來看:船舶停泊狀況下低流速時射流擾動的橫向影響寬度大于10倍槳徑,流速增大33%,擾動的橫向影

4、響寬度減小為8.12倍槳徑。船舶航行狀態(tài)下與船舶停泊狀況下出現(xiàn)相似的變化規(guī)律,但船舶停泊狀況下的橫向影響寬度均大于船舶航行狀態(tài)下。當(dāng)船舶以靜水航速為1.67倍斷面平均流速準(zhǔn)備起航時,橫向影響寬度最大,其值為9倍槳徑,隨船舶航速的增大,橫向影響寬度逐漸減小,到靜水航速Vjh與斷面平均流速U的比值為0.5,橫向影響寬度達(dá)到最小為4.87倍槳徑,后隨靜水航速的增大,橫向影響寬度逐漸增大。
  (3)當(dāng)船舶停泊狀況下靜水航速、水深和流速保

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