标准化船队浅水槽运原理简述及模型试验研究
港口航道淤泥输运与泥沙沉积模型研究
港口航道淤泥输运与泥沙沉积模型研究港口航道是连接港口和大海的重要通道，大量的船只和货物在这里往返穿梭。
然而，由于海流的作用以及其他因素的影响，港口航道中很容易出现淤泥的问题。
淤泥的积聚不仅会影响船只的通行，还可能导致港口的淤积和水域的污染。
因此，研究港口航道淤泥输运和泥沙沉积模型，对于保持航道的畅通和港口的可持续发展至关重要。
港口航道淤泥输运是指淤泥在水体中的输运过程。
淤泥主要来自于海床的沉积物和悬浮物，它们会随着水流的冲刷和携带在航道中逐渐沉积。
当淤泥积聚到一定程度时，会严重阻碍船只的通行，并形成浅滩。
因此，了解和研究淤泥的输运规律，对于预测和解决航道淤泥问题至关重要。
泥沙沉积模型则是用于模拟和预测淤泥在航道中的沉积过程的数学模型。
这些模型基于流体动力学原理和输沙规律，考虑水流作用、泥沙颗粒间的相互作用力等因素，能够模拟和预测淤泥的沉积分布和变化。
通过对泥沙沉积模型的研究，可以帮助港口管理者制定科学的清淤方案，以及预测航道淤沙的演变趋势。
在港口航道淤泥输运和泥沙沉积模型的研究中，有几个关键问题需要解决。
首先是淤泥的输运规律，即淤泥在流体中的悬浮和沉积特性。
淤泥颗粒的大小、密度和形状等因素将直接影响其输运过程。
通过实验和数值模拟的方法，可以研究不同条件下淤泥的输运规律，为建立泥沙沉积模型提供基础数据。
其次是水流对淤泥输运的影响，即水流的流速和流向对淤泥的冲刷和携带作用。
水流的流速越大，对淤泥的冲刷和携带作用就越强，淤泥的输运速度和距离也就越远。
因此，研究水流对淤泥输运的影响是建立泥沙沉积模型的关键环节。
最后是港口航道的地形和水深对淤泥沉积的影响。
港口航道中的地形和水深不规则性较大，会形成水流的聚集和分散现象，影响淤泥的沉积分布。
因此，在建立泥沙沉积模型时，需要考虑地形和水深的影响，以准确预测航道中淤泥的积聚位置。
综上所述，港口航道淤泥输运与泥沙沉积模型研究是一项重要而复杂的课题。
通过研究淤泥的输运规律、水流的作用和港口的地形水深等因素，可以建立科学的泥沙沉积模型，预测航道的淤泥问题，保持航道的畅通和港口的可持续发展。
FPSO浅水流载荷实验分析
FPSO浅水流载荷实验分析易丛;王忠畅;李达;白雪平;陈纪军;郑文涛【摘要】为了论证该预报流载荷的方法用于FPSO是否合适,采用风洞模型试验方法,针对FPSO深、浅水中的流载荷进行了预报,与OCIMF、API结果进行对比,分析表明,OCIMF规范中统计分析对象为VLCC,与方形系数较大的FPSO船型间存在较大差异,彼此间流载荷也存在较大不同,特别是浅水区域.API规范中流力预报的方法适用于深水区域,对浅水区域流力存在预估值偏小的问题.%In order to evaluate whether the method is suitable for FPSO, the wind tunnel model test was conducted.The current load of FPSO in different water depth was measured and compared with data gotten by OCIMF and API calculation.The results indicated that the current force evaluate method based on OCIMF is not proper for FPSO as the difference between FPSO hull and oil tanker hull, especially in shallow water.It was also indicated that the current force evaluate method based on API rules is good for deep water but is too small for shallow water condition.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2017(046)001【总页数】4页(P141-144)【关键词】FPSO;流载荷;风洞试验;浅水效应【作者】易丛;王忠畅;李达;白雪平;陈纪军;郑文涛【作者单位】中海石油研究总院,北京 100027;中海石油研究总院,北京 100027;中海石油研究总院,北京 100027;中海石油研究总院,北京 100027;中国船舶科学研究中心,江苏无锡 214082;中国船舶科学研究中心,江苏无锡 214082【正文语种】中文【中图分类】P751浮式生产储卸油系统(floating production storage and offloading system,FPSO)，同时具备生产、储油、外输等多种功能，具有很好的经济性、可靠性、海域适应性,以及可重复利用性，成为当今海洋油气开发的主流方式[1]。
船舶结构与货运的实验原理
船舶结构与货运的实验原理
船舶结构与货运的实验主要是通过模拟不同船型、结构在运载货物时的工作状况,来研究船舶的整体强度、稳定性和安全性。
其基本原理如下:
1. 加载原理
在船模上根据预定方案加载不同重量和分布的砝码,模拟船舶运载货物时的载荷情况。
2. 浮力原理
根据船舶排水量计算所受浮力,保证船模于水中的自由浮动。
3. 稳性原理
通过改变船模的横倾角,测试其复原力,评估船舶的稳性优劣。
4. 强度原理
加载砝码使船体产生应力变形,检测其强度是否符合设计要求。
5. 波浪原理
在船模周围产生波浪,考察其在波浪中的运动学特性。
6. 自航原理
利用船舶模型中的动力系统使其自航,观察其运动性能。
7.测量原理
使用传感器测量船模所受力、应变、运动参数,进行定量分析。
通过上述实验可以检查不同船型在复杂海况下的工作性能,为船舶结构与货运提供理论依据。
水船沉舟实验报告
实验名称：水船沉舟实验实验目的：探究物体浮沉条件，验证阿基米德原理。
实验器材：玻璃杯、水、橡皮泥、船模、尺子、天平、记录纸。
实验步骤：1. 准备实验器材，将玻璃杯装满水，确保水面平稳。
2. 将船模轻轻放入水中，观察船模的浮沉情况，并记录下船模在水中的浮沉状态。
3. 使用天平称量船模的重量，并记录下来。
4. 将橡皮泥放入水中，观察橡皮泥的浮沉情况，并记录下橡皮泥在水中的浮沉状态。
5. 使用天平称量橡皮泥的重量，并记录下来。
6. 将橡皮泥粘贴在船模底部，使船模的重量增加。
7. 重复步骤2和3，观察船模在增加橡皮泥后的浮沉情况，并记录下来。
8. 改变船模的角度，使其倾斜，观察船模在倾斜状态下的浮沉情况，并记录下来。
9. 将船模翻转过来，使其底部朝上，观察船模在翻转状态下的浮沉情况，并记录下来。
实验结果：1. 在实验过程中，船模在正常状态下可以漂浮在水面上，而橡皮泥在正常状态下会沉入水底。
2. 在增加橡皮泥后，船模的重量增加，但其浮沉状态没有发生改变，仍然可以漂浮在水面上。
3. 当船模倾斜时，其浮沉状态仍然保持不变，可以漂浮在水面上。
4. 当船模翻转过来时，其浮沉状态发生改变，沉入水底。
实验分析：根据阿基米德原理，物体在液体中所受的浮力等于物体排开的液体的重量。
在本实验中，船模在正常状态下可以漂浮在水面上，说明船模所受的浮力等于其自身的重量。
当橡皮泥粘贴在船模底部后，船模的重量增加，但其浮沉状态没有发生改变，说明船模所受的浮力仍然等于其自身的重量。
当船模倾斜或翻转时，其浮沉状态发生改变，说明船模所受的浮力不再等于其自身的重量。
结论：通过本次实验，我们验证了阿基米德原理，即物体在液体中所受的浮力等于物体排开的液体的重量。
同时，我们也了解了物体浮沉条件与物体自身重量和形状的关系。
在日常生活中，我们可以运用这些原理来解释和解决一些实际问题。
2011版水运工程物理模型试验参考
2011版水运工程物理模型试验参考摘要：一、引言1.1 背景介绍1.2 目的和意义二、水运工程物理模型试验概述2.1 定义和分类2.2 发展历程2.3 应用范围和前景三、2011 版水运工程物理模型试验内容3.1 模型设计与制作3.2 试验设备与技术3.3 试验方法和步骤3.4 试验数据处理与分析四、2011 版水运工程物理模型试验的特点与优势4.1 高度逼真的模型设计4.2 先进的试验设备和技术4.3 科学的试验方法和步骤4.4 准确的试验数据处理与分析五、2011 版水运工程物理模型试验在我国的应用案例5.1 案例一：某港口航道工程5.2 案例二：某船坞工程5.3 案例三：某水上交通工程六、总结与展望6.1 对我国水运工程物理模型试验的贡献6.2 发展趋势与挑战6.3 对未来研究的建议正文：一、引言1.1 背景介绍水运工程物理模型试验是一种通过制作实际工程的缩小模型，模拟其在实际工况下的运行状况，以获取有关水运工程的水文、水力、泥沙、结构等方面的实验数据和信息的试验方法。
这种试验方法被广泛应用于港口、航道、船坞、水上交通等水运工程建设项目中。
1.2 目的和意义2011 版水运工程物理模型试验旨在为我国水运工程建设提供科学、可靠、准确的试验数据和技术支持，以提高工程质量和效益，促进水运事业的可持续发展。
二、水运工程物理模型试验概述2.1 定义和分类水运工程物理模型试验是指通过制作实际工程的缩小模型，模拟其在实际工况下的运行状况，以获取有关水运工程的水文、水力、泥沙、结构等方面的实验数据和信息的试验方法。
根据模型的类型和试验内容，水运工程物理模型试验可分为水文模型试验、水力模型试验、泥沙模型试验、结构模型试验等。
2.2 发展历程水运工程物理模型试验起源于20 世纪初，经历了从简单到复杂、从定性到定量的发展过程。
我国水运工程物理模型试验始于20 世纪50 年代，经过几十年的发展，已取得了显著的成果。
物理轮船原理实验报告
一、实验目的1. 了解轮船的浮力原理。
2. 探究轮船在水中的稳定性和速度变化。
3. 通过实验验证流体力学中的相关理论。
二、实验原理轮船的浮力原理基于阿基米德原理，即物体在液体中所受的浮力等于其排开的液体重量。
轮船在水中的稳定性与其形状、大小和吃水深度等因素有关。
根据伯努利原理，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。
三、实验器材1. 轮船模型2. 水池3. 测速仪4. 测力计5. 计时器6. 记录本四、实验步骤1. 将轮船模型放入水池中，使其漂浮。
2. 用测力计测量轮船模型的重量，记录数据。
3. 用测速仪测量轮船模型在水中的速度，记录数据。
4. 调整轮船模型的形状和大小，观察其在水中的稳定性和速度变化。
5. 改变轮船模型的吃水深度，观察其在水中的稳定性和速度变化。
6. 在轮船模型两侧放置障碍物，观察其对轮船模型速度和稳定性的影响。
7. 在水池中设置不同的水流速度，观察轮船模型在流速变化下的表现。
五、实验数据及结果分析1. 轮船模型在水中漂浮时，所受浮力等于其重量，验证了阿基米德原理。
2. 当轮船模型形状和大小改变时，其在水中的稳定性有所变化。
较小的轮船模型稳定性较好，而较大的轮船模型稳定性较差。
3. 当轮船模型的吃水深度改变时，其在水中的稳定性有所变化。
较浅的吃水深度使轮船模型稳定性较好，而较深的吃水深度使轮船模型稳定性较差。
4. 在轮船模型两侧放置障碍物时，其速度和稳定性均受到影响。
障碍物使轮船模型速度降低，稳定性变差。
5. 在不同的水流速度下，轮船模型的表现如下：（1）当水流速度较慢时，轮船模型速度较慢，稳定性较好。
（2）当水流速度较快时，轮船模型速度较快，稳定性较差。
六、实验结论1. 轮船的浮力原理基于阿基米德原理，即物体在液体中所受的浮力等于其排开的液体重量。
2. 轮船在水中的稳定性与其形状、大小和吃水深度等因素有关。
3. 流体力学中的伯努利原理在轮船航行过程中有所体现，即流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。
船模的原理
船模的原理船模的原理是通过模拟真实船只的运动和水动力学原理，对船舶的运动特性、稳定性和操纵性进行分析和实验。
船模试验是海洋工程、船舶设计和航行安全等领域的重要研究手段之一，可用于验证理论计算结果、优化船体设计、评估船舶性能以及研究船舶与海洋环境的相互作用。
船模试验的原理基于流体力学和运动学原理。
在船模试验中，将实际船舶的形状等比例地缩小，制作成船模，并将船模放置在水槽或水池中进行试验。
通过受力传递原理，船模受到水流的作用，会产生各种水动力效应，如阻力、抗侧力、抗扭力等。
通过测量这些效应，可以得到对应的数据，进而分析船体的性能。
船模的试验主要分为自由航行试验和受控试验两种。
自由航行试验是指船模在水中自由行驶，模拟实船的航行状态。
受控试验是指通过在水槽中设置相应的控制装置，控制船模的姿态和运动状态，模拟特定的操作和海洋环境条件。
不同类型的试验可以根据具体需要进行选择。
船模试验所揭示的原理包括以下几个方面：1. 水动力学效应：船模试验通过测量水动力学效应，如阻力、推力、升力、侧力等，来了解不同船体形状、尺寸和运动条件下的水动力学特性。
通过这些数据，可以评估船舶的性能，并为船舶设计和改进提供依据。
2. 运动学特性：船模试验可以测量船模在不同操作和海洋环境条件下的运动特性，如航行稳定性、加速度、姿态角等。
这些数据对船舶操纵和航行安全具有重要意义，能够为船舶设计提供指导。
3. 流场分析：船模试验可以通过测量船模周围的流体运动状态，如流速、流向、流线等，来研究船体和海洋环境的相互作用。
这对于理解海洋波浪、水流等环境条件对船舶运动的影响，以及船舶的涨落和姿态稳定性具有重要意义。
4. 操纵性能：船模试验可以模拟船舶在各种操作和操纵条件下的性能，如转向灵活性、加减速响应、停泊和锚泊操作等。
这对于评估船舶的操纵性能、优化船舶设计和指导船舶操作具有重要意义。
船模试验不仅可以提供直观的实验数据，还可以辅助理论计算和数值模拟。
基于 CFD 方法的 LNG FSRU 船浅水效应分析
基于 CFD 方法的 LNG FSRU 船浅水效应分析杨春华;严孝钦;翁振勇;陈晓莹;袁红良【摘要】To ensure the safe navigation of large LNG FSRU in shallow water area , the CFD calculation method is applied to assess the water flow distribution , ship resistance variation , ship squat and ship trim variation around the hull of LNG FSRU when navigation in shallow waterarea .Comparing with the model test method , the CFD calculation method spends less time and cost . While comparing with the empirical formula method , the CFD calculation method is more reasonable because of fully considering the hull line effect to the flow distribution around the vessel .%为了保证大型LNG FSRU船在浅水区航行的安全，采用水动力计算方法分析大型LNG FSRU船在浅水区域航行时，船体周围水流分布、船体阻力、船舶下蹲及艏艉纵倾变化的规律，与模型试验相比， CFD方法具有时间短、成本低的优势；与经验公式法相比，CFD方法充分考虑船舶线型对流场的影响，更为合理。
【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2016(045)004【总页数】5页(P6-9,15)【关键词】浅水效应;LNG FSRU;船舶下蹲;CFD计算【作者】杨春华;严孝钦;翁振勇;陈晓莹;袁红良【作者单位】沪东中华造船集团有限公司，上海200129;沪东中华造船集团有限公司，上海200129;沪东中华造船集团有限公司，上海200129;沪东中华造船集团有限公司，上海200129;沪东中华造船集团有限公司，上海200129【正文语种】中文【中图分类】U662近年来，大型浮式LNG接收终端FSRU(floating storage regasification unit)船型得到较快发展。
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修 回 日期 ：０ １— ０—１ ２１ １ ２
隙 中的水在艉 部泄漏 损 耗所致 。如 果能进 一 步抬 高船 队艉 部 的水 线 ， 则将 进 一 步 减少 整 个 船 队的
压差 阻力 。
降低船艉 缝隙泄 漏 的关键 因素是 缝隙 宽度 与 速度 的配合 。一 般来 说 ， 速度 一 定时 ， 隙宽 度大 缝 则泄漏 大 ， 因而船艉侧壁缝 隙处水位 低 ， 亦然 。 反之 理论 上 ， 流速 （ 船速 ） 定 时 ， 一 可找 到一 个无 泄 漏缝 隙宽 度 ， 工程应用 中实 际缝 隙宽度可 能稍 大于无 但
控船队进出“ 口” 港 的浅水槽运模式 ， 阐述水槽 中浅水行船 的基本原理 。制作金 属材料的模型 船队 ， 在水槽 中
进行模型试验 ， 从原理上验证该槽运模式的可行性。
关 键 词 ： 队 ； 水 ； 运 ； 理 ； 型试 验 ； 殊 船 首 船 浅 槽 原 模 特
中图分类号 ： ６ ３３ Ｕ ６ ．
用 特殊 高分 子水 气混 合减 阻熔 液 的成 本会 下 降 。
处补充 的水越少 ， 船体被抬 出水面就越高 ， 行船能
耗 越少 。同时 ， 果在 船 体 左 右 两侧 壁 面 采 用 微 如 气 泡减 阻等 减 阻措 施 ， 有 助 于 船体 的抬 升 和 船 则 队阻力 的下 降 。 总 之 ， 浅水 槽 中流 动 的水 流 是 被 限 制 在 有 在 限的水 槽空 间 内 ， 被 船 体形 态及 船 速 所 控 制 的 并 特 殊形 态水 流 （ 而在 水 流 自由流 动 的广 阔的 水 面 是无 法 形成 和保 持 这种 特 殊 形态 水 流 的 ） 。特别 强 调 ， 保持 这种 特殊形 态水 流 的稳定 动平 衡 ， 要 必 须 先要 保 持 水槽 宽 度 、 形船 宽 、 船 速度 三 者 不变 ，
度和船 队航 速满足一定 的匹配条件 ， 上述 泄漏损 则
究 表 明 ， 板表 面 的减阻效 果最 佳 ， 平 而槽 运船两 侧 都 是 大平板 ， 整个 船 队左 右 两 侧 壁 面上 生 成 微 在 气 泡 ， 减 阻效果 不 容置 疑 。此外 ， 其 大平板 也 为涂 覆 其 它减 阻材料 带来 方便 。水 气混 合也是 一类 减
ａ 船舶 静 】 状 态 ） ｊ
ｂ ）船 舶航 行状 态
图 １ 船 、 槽 、 的 相 互 关 系示 意 水 水
队由前向后的水线延续提高 ， 即整个船 队的水线 与初 始静 止状 态 船 队 的水 线 相 比为一 条 中部 高 、
上 下游低 的 曲线 。船 队艏 部 的水线 低 ， 明艏 部 表
标 准化 船 队浅 水槽 运 原 理 简 述及 模 型试 验研 究
杨 金 玉
（ 西安电子科技 大学，西安 ７０ ７ ） １０ １ 摘 要 ： 了寻求一种用水量小 、 为 运输量大 ， 节能效果 显著 、 可在干旱或非 流域地 区运行 的浅水槽运 方 还
式 ， 出建设专用水槽 ， 提 采用岸边 （ 链轮传动或架空钢索 ） 引方 式在水槽 中拖航 标准化船 队 ， 用计算机 调 牵 并
图 ２ 特 殊 船 艏 示 意
设 想 的先期 工作 是 研究 开 发 适 用 于干 旱 地 区 、 用 水量 小 、 节能效 果显 著 的浅水模 式槽 运 。
１ 基 本 原 理
１１ 船 、 ． 水槽 、 的关 系 水
船、 水槽 、 的关 系见 图 ｌ 水 。航 行 中的船 高 度 上升 了 ； 船侧 和船 底多 出 了水 域 Ｂ 。
第４卷 １
第 １期
船 海 工 程
Ｓ Ｐ ＆ ０ＣＥＡＮ ＨＩ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖ０１４ｌ Ｎｏ． ． １ Ｆｅ ２ ２ ｂ． ０１
２１ ０ ２年 ０ ２月
Ｄ Ｉ１ ．９ ３ｊｉ ｎ １７ — ５ ．０ ２０ ．３ Ｏ ：０ ３６ ／． ｓ．６ １ ９ ３ ２ １ ． １０９ ｓ ７
第 一 作者 简 介 ： 金 玉 （９ ５一） 男 ， 杨 １３ ， 大学 ， 授 。 教 研 究 方 向 ： 测 技 术 检
Ｅ－ ｉ ｊｙｎ＠ ｘ ｉｎ ｅｕ ｅ ｍａ ： ａｇ ｉ ａ ．ｄ ．ｎ ｌｙ ｄ
ｌ２ ３
标 准化船 队浅水槽运 原理 简述及模 型试验研究——杨金玉
泄漏缝 隙宽度 。若 船侧 与 水槽 壁 面之 间 的缝 隙宽
图 ３ 船艏 、 船侧 与水槽壁面之间缝 隙流 动分 析示 意
一 ：： ：
Ｉ 鸯 ｉ 芏 立毒
— Ｉ ｌ 船
融 暖 ，
；
１ ３ 水 流的动 平衡 ．
船 队航行 中 ， 具有 良好 流 线 型 的犁 形 船 艏 消
除 了像普 通船 艏处 那 样 本 应存 在 的壅 水 ， 使船 并
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ：６ １ ９ ３ ２ １ ） １ １２０ １７ － ５ （０ ２ ０ － ３ －３ ７ ０
水路 运 输 具 有 较 其 它 运 输 方 式 更 经 济 的 优 势， 内河航 运受 河流 分布状 况及 航道 的 限制 ， 使得
这一 具有 天ห้องสมุดไป่ตู้ 优势 的运输 方式在 祖 国版 图上分 布
压 力降低 ， 因而 减 小 了整 个 船 队 的压 差 阻 力 。船 队艉部 的水线 低是 由于 船侧与 水槽 壁面之 间的缝
１ ２ 特殊船 艏 －
设 计特 殊船 艏 ， 之 为 “ 形 船 艏 ” 见 图 ２ 称 犁 ， 。
以一定 速度 前行 的船 队其 犁形船 艏提 升 船前 水 流灌入 船侧 与水 槽 壁 面之 问 的缝 隙 ， 槽 中的船 使 队左右 两侧 水位 得 以提 高 ， 涨船 高 ， 船体 因 水 整个
而得 以抬 高 ， 图 ３ 见 。
不 均 。设想像 建高 速公路 那样 ， 建设 专用 浅水槽 ， 在 浅水 槽 中航 行 标 准化 船 队 ， 用 计算 机 调 控 船 并
队进 出“ 口” 港 。一 条宽 ２ 的双 向槽 运通 道 的 ０ｍ 运 输量 可 以与 目前 的长 江运输 量媲 美 。实现上 述
耗将趋 于某 一最小定值 ， 相对稳定 的动平 衡状 这种 态有利 于船 身抬高且船舶 阻力进一步减 少 。 需 要指 明 ， 隙摩擦 损耗 和船 艉 缝 隙的 泄漏 缝 损耗越 少 ， 为保 持高水 位 动平衡 ， 要从 犁形船 头 需
阻方法 ， 由于水槽用水量少且 自循环利用 ， 因此使