沉管管节浮运过程中波浪附加阻力的水动力学分析_吕卫清.pdf
【摘要】 波浪引起的附加阻力是管节海上浮运过程中总阻力的重要组成。采用基于势流理论的水动力学软件AQWA计算了管节浮运过程中的波浪附加阻力。通过建立管节及附属结构的三维有限元模型,确定管节的几何、物理性质,建立湿表面模型进行水动力学分析。对影响附加阻力的各因素,包括水深、航速、波浪谱及波浪要素等,进行了参数敏感性分析。计算结果表明,采用P-M谱的计算值较采用JONSWAP谱有所不同,附加阻力随水深增加而减小,阻力值与波浪周期及波浪入射角均有一定的关系,与波浪高度的平方成正比,且与拖航速度成正比。
【Abstract】 The added resistance in waves is an important component of total resistance during floating transportation of immersed tunnel elements on the sea.The added resistance was calculated by hydrodynamics simulation software AQWA based on the potential flow theory.The geometrical and physical characteristics were decided by the 3D finite element model of the element and attachment structures,then a wetted surface model of the tunnel element was established to carry out the hydrodynamic analysis.Finall...
【关键词】 沉管管节； 不规则波； 附加阻力； 浮运； 水动力学分析；
2011 年 11 月
第 11 期 总第 460 期
水运工程
Port & Waterway Engineering
Nov. 2011
No. 11 Serial No. 460
沉管管节浮运过程中
波浪附加阻力的水动力学分析*
吕卫清1，应宗权2，苏林王2，林美鸿2
（1. 中交第四航务工程局有限公司，广东 广州 510230；
2. 中交四航工程研究院有限公司，广东 广州 510230）
摘要：波浪引起的附加阻力是管节海上浮运过程中总阻力的重要组成。采用基于势流理论的水动力学软件AQWA计算
了管节浮运过程中的波浪附加阻力。节选段落二：
关键词：沉管管节；不规则波；附加阻力；浮运；水动力学分析
中图分类号：U 459.5 文献标志码：A 文章编号：1002-4972(2011)11-0001-05
收稿日期：2011-10-11
*基金项目：国家科技支撑计划项目（2011BAG07B01）
作者简介：吕卫清（1966—），男，硕士，教授级高工，从事水运工程设计及施工技术研究。
·综 合·
沉管隧道是由若干预制的管节，分别浮运到
现场，一个接一个地沉放安装，在水下将其互相
连接并正确定位在己经开挖的水下沟槽内，其后
辅以相关工程施工，使这些管节组合体成为连接
水体两端陆上交通的隧洞型交通运输载体。节选段落三：
0 1 2 3 4
40
50
60
70
80
90
100
110
y=16.78x+39.40
R2=0.991 4
/k
N
/(m s 1)
图9 波浪阻力随管节拖航速度的关系
由图9可以看出，管节所受的波浪阻力随管节
拖航速度增大而增大，就计算结果来看，满足与
拖航速度成正比的关系。
4 结论
1）对比P-M谱及JONSWAP谱的计算结果，采
用P-M谱计算得到的波浪阻力较JONSWAP谱（取
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