Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега
Представлена численная трехмерная негидростатическая гидродинамическая модель со свободной поверхностью, разработанная для моделирования устойчивости дна и берегов под действием струй судовых винтовых движителей. В отличие от всех известных моделей, она описывает трехмерные поля скорости генерируемы...
Збережено в:
| Дата: | 2005 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут гідромеханіки НАН України
2005
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4787 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега / Ю. В. Канарская, В. C. Мадерич // Прикладна гідромеханіка. — 2005. — Т. 7, № 2. — С. 27-32. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860265604265541632 |
|---|---|
| author | Канарская, Ю.В. Мадерич, В.С. |
| author_facet | Канарская, Ю.В. Мадерич, В.С. |
| citation_txt | Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега / Ю. В. Канарская, В. C. Мадерич // Прикладна гідромеханіка. — 2005. — Т. 7, № 2. — С. 27-32. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Представлена численная трехмерная негидростатическая гидродинамическая модель со свободной поверхностью, разработанная для моделирования устойчивости дна и берегов под действием струй судовых винтовых движителей. В отличие от всех известных моделей, она описывает трехмерные поля скорости генерируемые судовыми движителями, интенсивность и интегральный масштаб турбулентности в заданной расчетной области с произвольным рельефом дна и формой берегов. Модель описывает как ближнюю, так и дальнюю зоны струи за винтом. Рассчитываются меняющиеся во времени и пространстве придонные напряжения трения, вызывающие эрозию дна и повреждающие естественную среду обитания организмов на дне. Результаты расчетов сопоставлены с данными лабораторных экспериментов.
Представлена чисельна трьохвимiрна негiдростатична гiдродинамiчна модель з вiльною поверхнею, яка розроблена для моделювання стiйкостi дна та берегiв пiд дiєю струменiв судових гвинтових рушiїв. На вiдмiну вiд усiх вiдомих моделей, вона описує трьохвимiрнi поля швидкостi, генерованi судовими рушiями, iнтенсивнiсть та iнтегральний масштаб турбулентностi у данiй розрахунковiй областi з довiльним рельєфом дна та формою берегiв. Модель описує як ближню, так i дальню зони струменю за гвинтом. Обраховуються змiннi у часi та просторi придоннi напруги тертя, якi викликають ерозiю дна та пошкоджують природне середовище iснування органiзмiв на днi. Результати розрахункiв спiвставленi з даними лабораторних експериментiв.
The 3D numerical non-hydrostatic free-surface hydrodynamic model is presented that was designed for modelling of bottom and bank stability subjected by ship propeller jets. Unlike all known models it describes three-dimensional fields of velocities generated by ship propellers, turbulence intensity and length scale in the given domain of arbitrary bottom and coastal topography. The model describes as near field in propeller jet as far field. The time and space varying bottom shear stresses that caused bottom erosion and damage for bottom habitat are calculated. The results of simulations are compared with the laboratory experiment.
|
| first_indexed | 2025-12-07T19:00:27Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2005. Том 7, N 2. С. 27 – 32
УДК 532.465
МОДЕЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ СТРУЙ СУДОВЫХ
ДВИЖИТЕЛЕЙ НА ДНО И БЕРЕГА
Ю. В. К АН А РС К АЯ, В. С. М АД Е РИ Ч
Институт проблем математических машин и систем НАН Украины, Киев
Получено 15.03.2005
Представлена численная трехмерная негидростатическая гидродинамическая модель со свободной поверхностью,
разработанная для моделирования устойчивости дна и берегов под действием струй судовых винтовых движителей.
В отличие от всех известных моделей, она описывает трехмерные поля скорости генерируемые судовыми движи-
телями, интенсивность и интегральный масштаб турбулентности в заданной расчетной области с произвольным
рельефом дна и формой берегов. Модель описывает как ближнюю, так и дальнюю зоны струи за винтом. Рас-
считываются меняющиеся во времени и пространстве придонные напряжения трения, вызывающие эрозию дна и
повреждающие естественную среду обитания организмов на дне. Результаты расчетов сопоставлены с данными
лабораторных экспериментов.
Представлена чисельна трьохвимiрна негiдростатична гiдродинамiчна модель з вiльною поверхнею, яка розроблена
для моделювання стiйкостi дна та берегiв пiд дiєю струменiв судових гвинтових рушiїв. На вiдмiну вiд усiх вiдомих
моделей, вона описує трьохвимiрнi поля швидкостi, генерованi судовими рушiями, iнтенсивнiсть та iнтегральний
масштаб турбулентностi у данiй розрахунковiй областi з довiльним рельєфом дна та формою берегiв. Модель описує
як ближню, так i дальню зони струменю за гвинтом. Обраховуються змiннi у часi та просторi придоннi напруги
тертя, якi викликають ерозiю дна та пошкоджують природне середовище iснування органiзмiв на днi. Результати
розрахункiв спiвставленi з даними лабораторних експериментiв.
The 3D numerical non-hydrostatic free-surface hydrodynamic model is presented that was designed for modelling of
bottom and bank stability subjected by ship propeller jets. Unlike all known models it describes three-dimensional fields
of velocities generated by ship propellers, turbulence intensity and length scale in the given domain of arbitrary bottom
and coastal topography. The model describes as near field in propeller jet as far field. The time and space varying bottom
shear stresses that caused bottom erosion and damage for bottom habitat are calculated. The results of simulations are
compared with the laboratory experiment.
ВВЕДЕНИЕ
Струи судовых движителей при движении судов
в узостях и малых глубинах могут вызывать раз-
мыв донных отложений и наносить значительный
ущерб естественной среде обитания донных орга-
низмов, донным и береговым макрофитам, икре и
личинкам рыб. Особенно существенно такие струи
могут воздействовать на дно и берега при манев-
рировании судов и подходе/отходе судов-паромов
к терминалам. В последние годы эта проблема ис-
следовалась экспериментально и теоретически в
ряде работ (см., например, [1-6]), однако получен-
ные в них работах полуэмпирические зависимости,
как правило, не описывают взаимодейстие струи
со сложным рельефом дна.
В настоящей работе представлена новая трех-
мерная негидростатическая гидродинамическая
модель со свободной поверхностью, разработан-
ная для моделирования устойчивости дна и бере-
гов под действием струй судовых винтовых дви-
жителей. В отличие от всех известных моделей,
она описывает поля скорости, генерируемые судо-
выми движителями, интенсивность и интеграль-
ный масштаб турбулентности в заданной расчет-
ной области с произвольным рельефом дна и фор-
мой берегов. Модель основана на подходе к реше-
нию задачи, развитом в работах [7-8] и дополне-
на трехмерным вариантом модели турбулентности
[9]. Результаты расчетов сопоставлены с данными
лабораторного эксперимента [10].
1. МОДЕЛЬ
1.1. Уравнения модели
Система трехмерных осредненных по Рей-
нольдсу уравнений гидродинамики имеет вид:
∂ui
∂xi
= 0, (1)
∂ui
∂t
+ uj
∂ui
∂xj
= −
1
ρ0
∂p
∂xi
−
∂uiuj
∂xj
− gi, (2)
где xi = (x, y, z) – декартовы координаторы, ось
z направлена вертикально вверх; ui = (u, v, w) –
составляющие средних скоростей; p – давление;
gi = (0, 0, g) – ускорение силы тяжести; ρ0 – посто-
янная плотность воды в приближении Буссинеска.
Напряжения Рейнольдса uiuj аппроксимируются
c© Ю. В. Канарская, В. С. Мадерич, 2005 27
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2005. Том 7, N 2. С. 27 – 32
в рамках приближения турбулентной вязкости:
uiuj = −KM
(
∂ui
∂xj
+
∂uj
∂xi
)
+
1
3
q2δij , (3)
где δij – символ Кронекера. Коэффициент турбу-
лентной вязкости KM выражается через кинети-
ческую энергию турбулентности q2/2 и масштаб
турбулентности l:
KM = SMql, (4)
где q2/2 = uiui,
SM =
A1(B1 − 6A1 − B1C1)
A2(B1 − 6A1)
, (5)
а A1, A2, B1, C1 – постоянные модели. Для замыка-
ния используется трехмерное обобщение q−q2l мо-
дели [9] для однородной жидкости:
∂q2
∂t
+ uj
∂q2
∂xj
=
∂
∂xj
Sqql
∂q2
∂xj
−
−2uiuj
∂uj
∂xj
− 2
q3
B1l
, (6)
∂q2l
∂t
+ uj
∂q2l
∂xj
=
∂
∂xj
Slql
∂q2
∂xj
− 2E1luiuj
∂uj
∂xj
−
−
q3
B1
[
1 + E2
(
l
κL
)2
]
, (7)
где SM , B1, E1, E2, Sq , Sl – постоянные модели; κ
– постоянная Кармана. Последний член в квад-
ратных скобках представляет собой пристенную
функцию, необходимую в q − q2l модели, чтобы
правильно описать течние у твердой границы. Со-
гласно [9], расстояние от твердой границы L опре-
делено следующим образом:
L−1(r) =
1
2π
∫ ∫
dA(r0)
[r − r0]
3
,
где r – радиус-вектор для данной точки; r0 –
твердая граница; dA(r0) – элементарная площад-
ка поверхности твердой границы. Когда горизон-
тальный масштаб расчетной области много боль-
ше глубины, тогда
L−1 = z−1 + (H − z)−1.
Постояные модели A1, A2, B1, C1, E1, E2, Sq , Sl, κ,
согласно [9], составляли соответственно
0.92, 0.74, 16.6, 0.08, 1.8, 1.32, 0.2, 0.2, 0.4.
Рис. 1. Схема формирования струи винтовым
движителем [2]
1.2. Граничные условия
Условия на поверхности воды z = η(x, y, t) име-
ют вид
∂η
∂t
+ u
∂η
∂x
+ v
∂η
∂y
= w, (8)
Km
∂Vh
∂z
=
τ0
ρ0
, (9)
где Vh = (u, v); τ0 = (τ0x, τ0y) – касательные на-
пряжения ветра. У дна на ближайшем к нему рас-
четном уровне z = H + zb
−u
∂H
∂x
− v
∂H
∂y
= w, (10)
Km
∂Vh
∂z
=
τb
ρ0
, (11)
где
τb = ρoCD |Vh|Vh,
CD = max
(
0.0025;
(
1
κ
ln(
zb + z0
z0
)
)
−2
)
,
zb – высота первой расчетной точки в пограничном
слое, z0 – уровень шероховатости. Соответствую-
щие граничные условия для уравнений у поверх-
ности воды и у дна имеют вид:
(q2(η), q2l(η)) = (B
2/3
1 u2
∗
(0), 0), (12)
(q2(−H), q2l(−H)) = (B
2/3
1 u2
∗
(−H), 0), (13)
где u∗(0), u∗(−H) – динамические скорости,
u∗(0) = |τ0| /ρ0 and u2
∗
(−H) =
∣
∣τ2
0
∣
∣ /ρ0.
На твердых боковых границах заданы условия
непротекания и соотношения для пристенного ло-
гарифмического слоя, аналогично (3)–(7). На жид-
кой границе, где задается струя от винтового дви-
жителя, нормальная скорость и потоки турбулент-
ных характеристик равны нулю, кроме области
28 Ю. В. Канарская, В. С. Мадерич
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2005. Том 7, N 2. С. 27 – 32
Рис. 2. Продольное сечение экспериментального лотка [10]
диаметром D0, из которой вытекает струя со ско-
ростью U0. На открытых границах используются
два вида условий. Одно из них представляет со-
бой условие излучения (см., например, обзор [11]).
Кроме того, используются новые граничные усло-
вия, в которых применяется ньютоновская схе-
ма усвоения данных. Идея метода заключается в
выделении вдоль свободной границы относительно
узкой релаксационной зоны, в которой уравнение
для возвышения уровня, полученное интегрирова-
нием уравнения неразрывности по глубине, допол-
няется релаксационными слагаемыми:
∂η
∂t
+
∂u(H + η)
∂x
+
∂v(H + η)
∂y
= −
η − ηB
T
α. (14)
Здесь α – релаксационный параметр, α = 1 в ре-
лаксационной зоне, α = 0 вне ее; T – время рела-
ксации, которое выбираются для обеспечения пол-
ного поглощения уходящих из расчетной области
возмущений. На внешней границе релаксационной
зоны задаются условия для твердых границ. Преи-
мущество разработанного метода по сравнению с
использованием условий излучения и метода рела-
ксации FRS 12] состоит в том, что скорости естест-
венным образом вычисляются из полных уравне-
ний гидродинамики, исходя из усваиваемого в зоне
релаксации, в общем случае, переменного во вре-
мени и пространстве уровня свободной поверхнос-
ти.
1.3. Струя от винтового движителя
Для расчета поля скоростей, вызванных вин-
товым движителем, использовались соотношения,
основанные на полуэмпирической модели [1], в ко-
торой реальный гребной винт заменялся эффек-
тивным движителем. Упор последнего равен упо-
ру гребного винта. Как следует из рис. 1, по-
ток, обтекая судно, движущееся со скоростью UA,
ускоряется движителем диаметром Dp до скорос-
ти UA +U1 в плоскости эффективного движителя.
За свободным винтом диаметр струи уменьшается
до значения D0, а скорость возрастает до значения
U0 = UA+U2. В настоящей статье рассматривается
начало движения судна (UA = 0 ), тогда согласно
[1]:
U0 = U2 =
√
8n2D2
π
KT , (15)
где n – частота оборотов винта; KT – эмпиричес-
кий коэффициент упора гребного винта, рассчи-
тываемый из соотношения
KT =
Tprop
ρn2D4
, (16)
где Tprop – упор винта в [Н]. Диаметр струи в зоне
установления D0 = 0.71D для свободного гребно-
го винта. Если коэффициент упора винта невоз-
можно определить, то может быть использовано
эмпирическое соотношение [1]:
V2 = C2
(
P
ρ0D2
p
)1/3
, (17)
где P – мощность на гребном валу [Вт]; C2 – эмпи-
рическая постоянная, равная 1.48 по данным экс-
периментов [1] и 1.32 по данным [6].
2. ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД
Система уравнений дискретизировалась с
использованием криволинейной ортогональной
горизонтальной системы координат и так называ-
емой σ-системы координат [13], преобразующих
расчетную область в параллелепипед. Решение
задачи расщеплялось на две подзадачи: решение
двумерной системы уравнений для возвышений
уровня и осредненных по глубине скоростей и
решение трехмерной задачи для скоростей и
давления [13]. В свою очередь, поле скоростей и
давления в трехмерной подзадаче расщеплялось
на гидростатическую и негидростатическую
Ю. В. Канарская, В. С. Мадерич 29
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2005. Том 7, N 2. С. 27 – 32
Рис. 3. Распределение скоростей в вертикальном сечении на оси симметрии лотка при t = 0.95 с (а) и 9.5 c (б)
Рис. 4. Придонные скорости при t = 0.95 с (а) и 9.5 c (б)
составляющие. Алгоритм решения включал
четыре стадии. На первой находилось решение
для скаляров – интенсивности турбулентности
и линейного масштаба. Использовалась явная
схема по горизонтали и неявная по вертикали
с относительно большим (внутренним) шагом
по времени. На второй стадии явным методом
с малым (внешним) шагом решалась двумерная
система уравнений для возвышений уровня и
осредненных по глубине скоростей. На третьей
30 Ю. В. Канарская, В. С. Мадерич
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2005. Том 7, N 2. С. 27 – 32
Рис. 5. Рассчитанные значения |τb/ρ0| при t = 9.5 c
стадии находилось решение для гидростатических
составляющих скорости с внутренним шагом по
времени. Наконец, на четвертом этапе находились
негидростатические поправки для поля скорости
и давления. Детально этот алгоритм описан в [7,
8].
3. ПРИМЕР РАСЧЕТА
Результаты расчетов с помощью модели были
сопоставлены с лабораторным экспериментом [10],
в котором исcледовалось воздействие струи винто-
вого движителя на наклонный берег (pис. 2). Экс-
перимент проводился в лотке размером 2 × 1.9×
×0.48 м. Винт диаметром D0 = 0.1 м был установ-
лен в перегородке, отделяющей рабочий объем от
вспомогательного отсека, в который поступала во-
да из насоса, чтобы уравновесить уровень в обеих
отсеках при работе винта. Избыток воды в обеих
отсеках перетекал вовне через боковые стенки. На-
чальная скорость струи составляла U0 = 1.36 м.
В расчетах струя истекала из прямоугольного от-
верстия 10.8×6.6 с постоянной скоростью 1.38 м/с,
что соответствовало импульсу винта в эксперимен-
те. Из рабочего объема вода вытекала через проти-
воположную границу, на которой использовалась
ньютоновская схема усвоения данных. Расчетная
сетка численной модели была 80×30×40. Внешний
шаг составлял 0.00475 с, а отношение внутренне-
го шага к внешнему – 3-5. Средняя кинетическая
энергия устанавливалась за время около 10 с. Ре-
зультаты расчетов, приведенные на рис. 3–6, пока-
зывают развитие струи в начальный момент вре-
мени t = 0.95 и тогда, когда течение уже устано-
Рис. 6. Рассчитанные и измеренные вертикальные
профили скорости при t = 9.5 c на расстоянии 0.1 м
(а) и 0.7 м (б)
вилось при t = 9.5. На рис. 4 видно перемещение
по потоку зоны больших придонных скоростей с
развитием струи. Установившееся поле касатель-
ных напряжений у дна на рис. 5 показывает зо-
ну наибольшего воздействия струи на дно вдоль
его склона. В рамках представленной здесь моде-
ли задача размыва дна не рассматривается. Для ее
решения модель должна быть дополнена моделью
переноса наносов, однако оценка условий трогания
наносов может быть дана с использованием крите-
риев Избаша или Шилдса с поправками на уклон
дна [10].
На рис. 5 приведено сравнение рассчитанных
и экспериментальных [10] вертикальных профи-
лей скорости в ближней и дальней зоне развития
Ю. В. Канарская, В. С. Мадерич 31
ISSN 1561 -9087 Прикладна гiдромеханiка. 2005. Том 7, N 2. С. 27 – 32
струи. Как следует из рисунка, распределения ско-
ростей неплохо согласуются, несмотря на некото-
рые различия в конфигурации лотка в расчетах и
эксперименте.
ВЫВОДЫ
В работе представлена новая трехмерная неги-
дростатическая гидродинамическая модель со сво-
бодной поверхностью, разработанная для модели-
рования устойчивости дна и берегов под действием
струй судовых винтовых движителей. В отли-
чие от всех известных моделей, она описывает
трехмерные поля скорости, генерируемые судо-
выми движителями, интенсивность и интеграль-
ный масштаб турбулентности в заданной расче-
тной области с произвольным рельефом дна и
формой берегов. Модель позволяет рассчитывать
распределение придонных напряжений трения и
оценивать условия трогания донных наносов под
действием струи гребного винта. Результаты рас-
четов неплохо согласуются с лабораторным экспе-
риментом [10]. В дальнейшем гидродинамическую
модель предполагается дополнить моделью пере-
носа наносов.
Настоящая работа выполнена при частичной
поддержке CRDF в рамках проекта UM2-5013-KV-
03.
1. Blaauw H.G., van de Kaa E.J. Erosion of bottom and
sloping banks caused by the screw-race of manoeuvri-
ng ships. // International Harbour Congress.– 1978,
Antwerp, Belgium.– P. 1–16.
2. Verhey H.J. The stability of bottom and banks
subjected to the velocities in the propeller jet
behind ships. // Proceedings of the 8th Internati-
onal Harbour Congress. Publication No 303.– 1983,
Antwerp, Belgium.– P. 1–11.
3. Fuehrer M., Pohl H., Roemisch K. Propeller jet erosi-
on and stability criteria for bottom protections of
various constructions // Bulletin of the PIANC.–
1987.– No. 58.– P. 45–56.
4. Hamill G.A. The scouring action of the propeller jet
produced by a slowly manoeuvring ship // Bulletin
of the PIANC.– 1988.– No. 62.– P. 85–110.
5. Maynord S.T. Bottom shear stress from propeller
jets // Ports ‘98.– 1998, Sponsored by ASCE and U.S.
Section of the PIANC, Long Beach, Ca.– P. 1074–
1083.
6. Maynord S.T. Inflow zone and discharge through
propeller jets..– Interim report for the Upper Mi-
ssissippi River-Illinois Waterway System Navigation
Study. ENV Report 3: U.S. Army Engineer Research
and Development Center Coastal and Hydraulics
Laboratory, Vicksburg, MS, 2000.– 28 p.
7. Канарская Ю.В., Мадерич В.С. Численная неги-
дростатичская модель стратифицированных тече-
ний // Прикл. гидромеханика.– 2002.– 76, N 3.–
С. 12–21.
8. Kanarska Y., Maderich V. A non-hydrostatic
numerical model for calculating free-surface stratified
flows // Ocean Dynamics.– 2003.– 53.– P. 176-185.
9. Mellor G., Yamada T. Development of a turbulence
closure model for geophysical fluid problems // Revi-
ews of Geophysics and Space Physics.– 1982.– 20.–
P. 851–875.
10. Schokking L. Bowthruster-induced Damage.– MS
thesis: Technical University Delft, 2002.– 143 p.
11. Palma E.D., Matano R.P. On the implementation of
open boundary conditions to a general circulation
model: The barotropic model // J. Geophys Res..–
1996.– 103.– P. 1319–1341.
12. Martinsen E.A., Engedahl H. Implementation and
testing of a lateral boundary scheme as an open
boundary condition in a barotropic ocean model //
Coastal Eng.– 1987.– 11.– P. 603–627.
13. Blumberg A.F.,Mellor G.L. A description of a
three-dimensional coastal ocean circulation // Three-
Dimensional Coastal Ocean Models.– 1987, N. Heaps
(ed), Washington, D.C., Am. Geoph. Union.– P. 1–16.
32 Ю. В. Канарская, В. С. Мадерич
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4787 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-9087 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T19:00:27Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Інститут гідромеханіки НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Канарская, Ю.В. Мадерич, В.С. 2009-12-23T16:40:31Z 2009-12-23T16:40:31Z 2005 Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега / Ю. В. Канарская, В. C. Мадерич // Прикладна гідромеханіка. — 2005. — Т. 7, № 2. — С. 27-32. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1561-9087 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4787 532.465 Представлена численная трехмерная негидростатическая гидродинамическая модель со свободной поверхностью, разработанная для моделирования устойчивости дна и берегов под действием струй судовых винтовых движителей. В отличие от всех известных моделей, она описывает трехмерные поля скорости генерируемые судовыми движителями, интенсивность и интегральный масштаб турбулентности в заданной расчетной области с произвольным рельефом дна и формой берегов. Модель описывает как ближнюю, так и дальнюю зоны струи за винтом. Рассчитываются меняющиеся во времени и пространстве придонные напряжения трения, вызывающие эрозию дна и повреждающие естественную среду обитания организмов на дне. Результаты расчетов сопоставлены с данными лабораторных экспериментов. Представлена чисельна трьохвимiрна негiдростатична гiдродинамiчна модель з вiльною поверхнею, яка розроблена для моделювання стiйкостi дна та берегiв пiд дiєю струменiв судових гвинтових рушiїв. На вiдмiну вiд усiх вiдомих моделей, вона описує трьохвимiрнi поля швидкостi, генерованi судовими рушiями, iнтенсивнiсть та iнтегральний масштаб турбулентностi у данiй розрахунковiй областi з довiльним рельєфом дна та формою берегiв. Модель описує як ближню, так i дальню зони струменю за гвинтом. Обраховуються змiннi у часi та просторi придоннi напруги тертя, якi викликають ерозiю дна та пошкоджують природне середовище iснування органiзмiв на днi. Результати розрахункiв спiвставленi з даними лабораторних експериментiв. The 3D numerical non-hydrostatic free-surface hydrodynamic model is presented that was designed for modelling of bottom and bank stability subjected by ship propeller jets. Unlike all known models it describes three-dimensional fields of velocities generated by ship propellers, turbulence intensity and length scale in the given domain of arbitrary bottom and coastal topography. The model describes as near field in propeller jet as far field. The time and space varying bottom shear stresses that caused bottom erosion and damage for bottom habitat are calculated. The results of simulations are compared with the laboratory experiment. ru Інститут гідромеханіки НАН України Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега Model of the impact of propeller ship jet on the bottom and coasts Article published earlier |
| spellingShingle | Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега Канарская, Ю.В. Мадерич, В.С. |
| title | Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега |
| title_alt | Model of the impact of propeller ship jet on the bottom and coasts |
| title_full | Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега |
| title_fullStr | Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега |
| title_full_unstemmed | Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега |
| title_short | Модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега |
| title_sort | модель воздействия струй судовых движителей на дно и берега |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4787 |
| work_keys_str_mv | AT kanarskaâûv modelʹvozdeistviâstruisudovyhdvižiteleinadnoiberega AT maderičvs modelʹvozdeistviâstruisudovyhdvižiteleinadnoiberega AT kanarskaâûv modeloftheimpactofpropellershipjetonthebottomandcoasts AT maderičvs modeloftheimpactofpropellershipjetonthebottomandcoasts |