水力模型试验研究的方法与.pdf

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1、航道水力模型试验规程总则为统一航道水力模型试验研究的方法与技术要求提高试验研究成果的科学性准确性和可靠性特编制本试验规程本规程适用于内河航道坝区航道跨河建筑物航道以及自航船模航道的水力模型试验研究航道水力模型试验应根据试验任务要求编写试验研究大纲包括工程或课题发展概况试验研究目的和要求工程设计和基本资料模型设计和试验研究方法试验设备和量测仪器试验研究进度计划预期成果目标及试验负责人和参加人员等本规程应遵循水工常规模型试验规程河工模型试验规程和有关标准相似准则模型应满足几何相似水流运动相似和动力相似遵循佛劳德相似准则船模总操纵衡准

2、参数或船模回转性参数和航向稳定性参数应基本保持相似模型应满足阻力相似使水流处于阻力平方区如达不到则必须满足水流呈紊流流态试验设备和量测仪器航道模型试验常利用的设备及量测仪器仪表同水工常规模型试验规程自航船模和船模率定水池及无线电测控设备等必须通过检定试验用的仪表凡市场购置应有国家或行业技术监督部门颁发的合格证且适合试验测试要求自行研制的仪表应经相应的技术监督部门鉴定合格方可使用船模航行参数量测仪器一般可采用高空广角摄影船模激光轨迹仪等模型设计航道模型应按本规程条相似准则进行设计并同时满足第条规定航道模型试验通常可以在水工整体模型

3、和河道整治的河工模型上进行但应根据航道船模水工和河工的试验任务要求河道情况水文泥沙以及试验室条件等因素综合考虑选择适宜的模型比尺应采取正态模型试验宜在清水流中进行如浑水则含沙量应小于航道模型试验采用自航船模时两者应取同一模型比尺船模尺度应不小于船模的操纵性能应具有稳定性和重复性船模水池的尺度应根据船模的比尺尺度和率定试验方法选定用于作形试验的水池一般水池长度为倍船模长池宽为船模长的水深应大于倍船模吃水深度航道模型应根据需要沿程设置必要的量测断面和测点模型制作与安装应绘制模型总体布置图结构物和船模制模详图测试断面及测点布置并提出制

4、模加工及安装要求自航船模外体部件如舵螺旋桨等应保持几何相似和安装位置的相似舵角操作的允许偏差为船模的电控制指挥系统在试验范围内应具有较好的稳定性和抗干扰性能航道模型的河道地形制作结构物量水设备和量测仪表等安装按水工常规模型试验规程执行试验内容与方法试验方法试验前应对量测仪器仪表进行率定对自航船模性能进行率定及其比尺效应进行修正在水池中进行船模吃水深度与配重验正率定船模在零舵角的条件下保持直线航行的率定船模在静水中航速相似的率定形标准的试验由试验求出衡准船模操纵性的主要参数即回转性参数航向稳定性参数及总操纵性参数比较船模与实船的操

5、纵性衡准参数要求船模的总操纵性参数低于实船的左右为宜否则应进行比尺效应修正修正的方法可以逐步修改舵的面积使其达到要求为止航道水力学参数的观测航道沿程流态观测包括回流斜流往复流泡水漩涡绕流跌水等水流流态航道水流流向流速分布的观测水面坡降观测沿航线方向每隔一船长应设测点观测纵向坡降横向坡降的测点可视需要而定航道内水深观测航道船闸进出口口门冲淤情况观测船闸口门引航道内及船舶停泊区的水面波浪观测不稳定流参数观测流速随时间变化过程往复流的周期和强度变化航道内水位日变幅及小时升降率等船模航行参数观测船模静水航速观测为航程为时间对岸航速观测航

6、迹线和船位线观测舵角的量测首向角量测航向角量测漂角量测横漂距量测会船锚船间距量测岸距量测观测资料应注意完整性和系统性资料整理与分析绘制航道范围内河道不同流量的流场流态图包括回流泡水和漩涡等流态并分析流场流态的碍航程度绘制航道不同流量的流速分布图标明流向及数值分析斜流效应绘制航道不同流量的水面线并标明水深水面坡降数值和水深小于的河段为船舶满载吃水深度绘制航道不同流量的水面波动图表绘制航道船闸进出口口门等冲淤情况图表绘制航道不同流量的航态图和航行参数变化过程线用舵过程线对岸航速过程线航程历时过程线漂角过程线绘制重点或重要航段位置的航

7、行参数图表绘制重点或重要航段位置的最大最小和平均的航行参数图表有关水位流量等资料整理按水工常规模型试验规程的规定报告编写阐明航道船模设计的相似准则模型比尺以及制作安装的特点阐明船模静水航速及操纵性的率定结果比尺效应的校正及试验成果的相似性论述航道不同流量时的流场流态特点对船舶碍航情况并提出改善措施论述航道不同流量时的流向流速分布特点斜流效应以及对船舶航行的影响并提出改善措施论述航道不同流量时的水面坡降及水深变化情况并对水深小于的河段提出改善措施论述航道船闸进出口口门河道冲淤情况提出改善措施论述航道不同流量的水面波动情况及对船舶的

8、影响论述航行参数变化的特点提出较优的航行参数范围有关报告编写的其他要求应遵循水工常规模型试验规程的规定