渔船在流场中失控漂移预报模型是关于流场方面的论文题目、论文提纲、流场分析论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
【摘 要】 为减少渔船交通事故的发生,通过分析渔船运动特性,结合渔船失控后受流作用下的运动方程,提出渔船失控运动轨迹计算机预报方法.研究结果表明,渔船在受一定流场作用失控后,其运动轨迹主要受到冲程及流速和流向的影响.
【关键词】 渔船;失控;漂移;冲程;预报
我国现有渔船总数达100多万艘,是世界上渔船数量最多的国家,约占世界总数的1/4,其中海洋渔船总数达30多万艘.我国渔船虽然数量庞大,但普遍老旧,海难事故经常发生.渔船交通事故有很大一部分是由渔船失控漂移所引起的,而渔船失控漂移多半是由设备失灵或遇大风浪所致.渔船在失控以后,受流的作用任意漂流,容易导致碰撞、搁浅、翻船等事故发生.因此,有必要开展渔船失控后漂移的轨迹预报技术研究,以减小渔船交通事故发生的概率.在风浪较小时,渔船失控漂移后,其运动既受到惯性冲程的影响,也受到流的作用.有关受流作用下渔船失控后的运动轨迹推算的研究较少.有学者提出采用实船试验的方法研究渔船失控漂移运动,但这种方法涉及的费用昂贵.[1-2] 本文从渔船运动特点入手,建立失控渔船受流作用下的运动轨迹计算方程,并提出通过计算机实现预报其运动轨迹的方式.
1 渔船失控漂移运动轨迹计算方程
船舶在失控漂移后,其运动轨迹不但受到冲程的影响,同时还受到风和流的作用.为了计算流对渔船运动的影响,有必要建立渔船失控随流漂移运动坐标系(见图1).设船首尾线和Y轴的夹角称为偏航角?%Z,流向和Y轴的夹角称为流向角?%[.当在一定的通航环境下,渔船由于某种原因车、舵突然失灵,以致渔船失控,且又未采取或不能采取抛锚措施,船舶的运动过程可分为两个阶段:(1)惯性减速阶段,可用停车冲程理论分析船舶运动过程,计算有关数据;(2)随流淌航阶段,可根据设定的水流情况进行分析计算.
1.1 Y轴移动距离的计算(不考虑风)
1.1.1 失控时的船速计算
失控时的船速v0可用下式计算:
V等于(1)
即 v0等于(2)式中:V为渔船失控时的航速,m/s;U为渔船失控时的流速,m/s.
1.1.2 冲时的计算
由物理学知识可知,渔船的失控冲时应为无穷大,但在现实生活中,当船速减小到可忽略的程度(对船舶轨迹计算足够小),则可认为惯性冲程结束.冲时(T)是指从失控点开始到船速减小到可忽略程度所需的时间.其大小可按下式求取:
v等于v0?積(3)
1.1.3 静水冲程
静水冲程(S")是指在冲时T时间内,船舶沿船速方向移动的距离.可用下式估算:
S"等于v0?積?穌t等于v0?稵st (1-e)(4)
1.1.4 动水冲程
计算动水冲程时,应考虑船舶在冲时T内随流漂航的距离,因此,动水冲程(S)可用下式表达:
S等于 v0?稵st (1-e)+ U?稵?穋os(?%[-?%Z)(5)
1.1.5 冲 距
动水冲程在Y轴上的投影称为冲距(Sc).其大小可按下式计算:
Sc等于 v0?稵st (1-e)cos ?%Z+ U?稵?穋os ?%[(6)
1.1.6 漂 距
漂距(Sp)是指惯性消失后,在流作用下继续沿Y轴方向漂移的距离.其大小可按下式计算:
Sp等于U?穞p?穋os ?%[等于(Dsk-Sc)(7)
tp等于Sp /(U?穋os ?%[)等于(Dsk-Sc) /(U?穋os ?%[)(8)
式中:tp为流淌漂移时间,即船舶从停冲点(惯性消失点)移动的时间,s;Dsk为失控点至预计地点的距离,m.
当渔船对水移动时,其运动轨迹在Y轴上的距离可用式(6)计算;当渔船不对水移动时,其运动轨迹在Y轴上的距离应是式(6)和式(7)的叠加.
1.2 X轴移动距离的计算(不考虑风)
1.2.1 冲期流致漂移量
冲期流致漂移量(B1)是指船舶在整个冲时T时间内,在惯性和流的共同作用下沿X轴方向偏移的距离.其大小可由下式计算:
B1等于v0?稵st (1-e)sin ?%Z+ U?稵?穝in ?%[(9)
1.2.2 流淌漂移量
流淌漂移量(B2)指惯性消失后,在流作用下,船舶在X轴方向移动的距离.其大小可由下式计算:
B2等于U?穞p?穝in ?%[等于Sp?穞an ?%[(10)
当渔船对水移动时,其运动轨迹在X轴上的距离可用式(9)计算;当渔船不对水移动时,其运动轨迹在X轴上的距离应是式(9)和式(10)的叠加.
2 计算机实现失控漂移轨迹流程
当tp>T时,即当时间大于冲时,渔船在Y轴上的行驶距离应是式(6)和式(7)的叠加;当tp 3 结 语 渔船受一定流场失控漂移后,其运动轨迹主要受到冲程及流致漂移的影响.当流淌漂移时间在冲时范围之内时,渔船运动轨迹可按式(6)和式(9)进行计算;当流淌漂移时间超过冲时,渔船运动轨迹可按式(6)、式(7)、式(9)、式(10)进行计算.按照图2所示流程,失控渔船运动轨迹预报完全可通过计算机实现. 参考文献: [1]王昌杰.河流动力学[M].北京:人民交通出版社,2000:34-41. [2]刘明俊.内河和引航[M].北京:人民交通出版社,1999:37-43. 总结:本文是一篇关于流场论文范文,可作为相关选题参考,和写作参考文献。 参考文献: 1、 某轴向通风无刷励磁机三维流场数值模拟 摘要:为了研究某轴向通风无刷励磁机的流场特点,依据计算流体动力学原理,采用有限体积法,建立该励磁机三维通风物理模型,并给出相应的边界条件,采用f。 2、 圆形腔多油垫恒流静压推力轴承流场数值分析 摘要:对重型数控设备中所应用的圆形腔多油垫恒流静压推力轴承间隙流体进行研究,应用计算流体动力学和润滑理论,数值求解间隙流体的三维速度场和压力场,。 3、 大气污染评价和预报模型 摘要:本文对空气质量的评价及污染预报问题进行了分析,运用层次分析法依据处理后的数据对四个城市的空气质量进行了排序;对一周内各项污染物浓度、各气象。 4、 关于CFD流场后处理软件的开发与应用 摘 要: 计算流体动力学(CFD)越来越多地应用在许多学科领域,CFD后处理一直是该领域的热点和难点之一。应用VB 6 0可视化语言开发具有自主。 5、 硬质隔板双脉冲发动机内流场仿真 摘要: 基于脉冲隔板总开孔面积一定的情况下, 研究了不同级间开孔形式对一脉冲壳体绝热层烧蚀和流动损失的影响, 对带硬质隔板的双脉冲发动机进行了内。 6、 高温防护涂层对燃气舵瞬态绕流场影响模拟 摘要: 采用流体计算软件Fluent研究了等离子体喷涂不同厚度的ZrO2涂层和W涂层对燃气舵瞬态绕流压力场和速度场的影响。 结果表明, 燃气舵前。