翻译.docx
- 文档编号:2992445
- 上传时间:2022-11-16
- 格式:DOCX
- 页数:10
- 大小:29.30KB
翻译.docx
《翻译.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《翻译.docx(10页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
翻译
译文:
船舶浅水区域航行时注意事项和操船方法
【摘要】:
本文研究船舶浅水区域航行时注意事项和操船方法。
根据柏努利方程,船舶在浅水中航行时,船与水的相对速度增加,水对船体表面的压力下降,船舶需要增加一定吃水,使浮力增加,和重力平衡。
船舶下沉量的计算,对于确定富余水深至关重要。
相对船舶大型化的进程,港口和航道的建设明显滞后,导致近年大型船舶搁浅事故增多,航道通航不畅。
其中,对船舶在浅水航行的下沉量估算不准确,以及合理航行速度的确定方法不尽合理,都是造成这种局面的主要原因。
本文论述了船舶在浅水中航行时产生下沉量的现象,分析了船舶下沉量的生成原因,列举了常用的船舶下沉量估算公式。
以及实测船舶浅水下沉量的原理和方法。
研究表明,船舶在浅水水域航行时的下沉量与以下几个方面关系密切:
船舶航速;船舶位置:
船体形状(船长,船宽,吃水,方形系数等);航道水深。
本文介绍了计算流体力学的基本理论和方法,并对船舶在浅水区域航行时的流场状态进行了适当的简化。
用计算流体力学的方法,给出计算船舶在浅水中航行时下沉量的计算模型。
利用数学模型对VLCC在浅水水域航行的船舶下沉量进行计算,并根据模型试验结果进行验证,两者基本相符。
同时也将计算结果和其他计算船舶下沉量的方法得出的结果进行比较,提出适用于大型油轮适用的船舶下沉量公式及船舶正确的操纵方法
(一)受限水域的一般定义:
受限水域是指对于所操纵的船舶而言水深、宽度受到限制的可航水域,例如宽而窄的江河、运河、进港航道以及港内水域等。
从船舶操纵角度来看,受限水域主要包括进港航道、回旋掉头水域和泊位前沿水域等。
一般以影响水动力和操纵的程度来确定受限水域的宽度和深度。
而受限水域与无限水域相比较,船舶在受限水域中航行时,因所受水动力将发生显著的变化,因此运动状态也将随之发生改变,例如发生浅水效应、岸壁效应以及船间效应等现象。
这些现象都将直接影响到船舶操纵的安全。
浅水域定义:
相对而言,因船舶有大小之分,故是否属于浅水域应依据水深与船舶吃水之比H/d而定。
此外,从浅水对船舶运动的影响来看,还应根据船舶的不同运动方式来判断具有某H/d值的水域是否属于浅水域。
有关浅水域的具体定义虽然至今仍无国际上的统一定义与标准,但是,就其对船舶操纵运动的实际影响而言,则可作如下界定。
(1)、按照对船体在前进运动中所受阻力的影响来看,低速船当H/d≤4,高速船H/d≤10,即可作为浅水域来对待。
(2)、按照对船体横向运动中所受阻力的来看,当H/d≤2.5时作为浅水域来对待。
同时,该数值也可作为对船舶航进中的操纵有影响的水深界限。
(3)、对于船舶操纵性能有较明显的影响,并达到易发现程度的水深则应以H/d≤1.5来界定。
H/d值,也称为相对水深,在确定船舶操纵性能方面是一个很重要的概念。
浅水效应形成的原因:
驶于浅水中的船舶,其周围的水与船舶之间的相对运动和深水域有很大的不同。
船舶在深水域航行时,不论在其尾部或首部,水的流动均具有在三维空间流动的特点。
首部既向两侧、向后,又具有明显的向下的特点;而尾部水的流动则由两侧向尾面、向后,又具有明显向上的特点。
而在浅水中航行时,船舶首、尾部分水的流动因受到空间限制,向下和向上的运动受到抑制,而不得不变为向俩侧或由俩侧同时向内的二维平面式流动,从而造成了浅水效应。
浅水效应的特征:
从船舶运动及船舶状态来看,进入浅水时将出现如下特征:
(1)船舶阻力增大,船速将相应降低。
同转速下,浅水域中获得的船速将较深水域中为低;以海上常用转速驶于浅水域中可能引起主机过载。
(2)船体中部的压低区将向船尾扩展,船体下沉将增加,并伴随船舶纵倾发生变化。
值得注意的是,对于给定的船舶,当速度一定时,船体下沉量随着水深的变浅而加大。
考虑到上述两项原因及其他操纵上的方便,船舶驶于浅水域时,必须适当控制船速,通常需备车航行或进一步视需要降速。
(3)船尾伴流增强。
因伴流造成的螺旋桨上下桨叶的推力之差较深水中更为明显,因此常出现较深水中更为明显的船体振动。
(4)船舶在浅水域内进行旋回时,常因旋回阻矩增加而使得旋回变差,而航向稳定性反而变好。
浅水域中注意自主降速:
船舶降速有自然降速与自主降速之分。
驶于浅水中的船舶,船体周围的水流因空间受限,水流流速加快,因而摩擦阻力增加;此外,浅水航行时,船体下沉,吃水增加,纵倾增大,也增加了摩擦力,最终造成了自然失速。
自主降速则指除自然降速之外,另外采取降速措施而主动降低的船速部分。
驶于浅水域的船舶,在自主降速时应做到:
(1)驶于浅水域应该备车
船舶备车后,主机输出功率通常约为最大持续输出功率的50%~60%,而且便于主机换车,实现船舶机动操纵。
能较好地适应浅水域中船舶云集、交通环境复杂多变的情况
(2)极浅水域应该进一步降速航行
当相对水深H/d接近1:
1,甚至更小时,称为极浅水域。
驶往极浅水域的船舶,尤其是大吨位、长尺度的船舶,必须对本船在上述水域中航行时出现的船体下沉和纵倾变化确实做到心中有数才行。
万不可心存侥幸、马虎大意一味为了赶潮水过浅滩而触底,酿成严重搁浅事故。
在极浅水域中航行的船舶应该在备车基础上进一步考虑本船的降速问题。
(二)浅水域中应注意船舶旋回性变差的问题:
浅水中,舵页周围的水流发生了变化,伴流、涡流增加使舵力下降。
另一方面,浅水中船速下降,滑石比提高,舵力提高。
但在浅水中的舵力变化不大,回转阻力却大大增加,因此浅水中航行舵效变差。
浅水域中,船舶的虚惯矩和旋回阻矩系数均有较大增加;其中旋回阻矩系数的增加较虚惯矩增加的更快;而舵力转船力矩系数却几乎没有增加,反而因漂角的减小而有所降低。
这就使得船舶的旋回性指数和追随性指数K、T均减小,而K值的减小,表明船舶旋回性严重变差;T值的减小,表明船舶追随性和航向稳定性变好。
浅水域中船舶停船性能的改善:
驶于浅水域中的船舶,因船体下沉、首倾(在商船速度范围内)、二维流速以及兴波增强等原因,所受阻力将有所增加。
故总的看来,船舶的停船性能会有一定程度的改善。
(1)在停船冲程方面,尤其表现在刚停车后余速较高的一段时间内,浅水阻力较深水阻力高出较多,有利于较快地降速以减小冲程;但当余速较低时,则由于上述因素减弱,故对减小停船冲程的作用也相应减小。
港内浅水域操船中,在确定凭余速淌航时,驾驶员对浅水减小停船冲程的作用万万不可估计过高,以免酿成事故。
(2)在紧急停船冲程方面(即紧急倒车),浅水的影响还是比较显著的。
例如:
根据某艘20万吨油船的试验资料,在不同相对水深条件下,紧急停船冲程随水深变浅而减小的情况,如表1所示。
该表列数据中,以H/d=3时的紧急停船冲程(C.S.D)为100%;而当H/d降为1.2时,则紧急停船冲程降至83%.而且该列表数据还说明,紧急停船冲程是随着H/d的减小而一直减小的。
(3)在采取大舵角旋回制动或蛇航措施时,船长或引航员应该注意到,由于船舶在浅水域中普遍存在这旋回性差的问题,故制动降速情况因漂角远较水深域中为低而效果大大变差。
故此,在港航道上或在港内等浅水域中,除自力制动外,将不得不更多地借助拖轮的协助。
浅水域中的操船问题:
通常将H/d<1.1的相对水深称之为自力操船的极限水界线。
在此类水域中,船舶进行转向,横移等各种操纵将面临十分困难的局面;对他船实施避让操纵,也觉得本船动作比较呆笨。
越是大吨位船舶,这种感觉就越强烈。
重视并掌握极限水深界线对船长和引航员都是很重要的。
(1)当驶入极浅水域时,为安全考虑应将本船船位尽其可能地引向上风流一侧,或风流合力所作用的一侧,以免陷于被动。
在宽窄受限的进出港航道上更应严密注意。
(2)为避让他船而采取行动时,除按规则要求行动外,更应充分考虑浅水对本船实施让车,或舵让所带来的影响,例如舵让时,必须考虑到旋回性的变差问题,应适当地早操舵,操大舵角,晚回舵等特殊要求;如本船确系限于吃水的船舶,则应当及时悬挂限于吃水的船舶的有光号灯或号型,并按规则要求避让他船。
(3)大型船舶为免除航道受阻,或考虑到极限水深条件下操船的困难以及由此带来的较多危险,应果断确定利用拖轮清理航道或直接自主操船。
万不可当断不断,勉为其难地进行自力操船;这样做,不仅会对本船造成威胁,而且可能造成阻塞航道,出现更为严重的后果。
(4)超大型船舶自力制动能力极低,因其每排水吨位所分摊的主机功率数,而且往往主机换向也历时较长,故在进港行道上,甚至是在驶入外航道上,就应该配置拖轮来进行制动或减速时的保向和保持船位,又有利于加强其制动或减速的及时性与有效性。
许多国家的经验表明,这是确保该类船舶在极浅水域中安全操船的有效办法。
(三)岸壁效应:
当船舶偏离航道中心线而靠近航道一侧岸壁时,靠近岸壁的一侧水流加速,压力下降,产生使船舶靠近岸边的附加作用力,即岸吸力,它可能导致船舶触碰岸壁。
同时还产生一个使船首偏离岸壁的力矩,即岸推力矩。
岸吸力和岸推力矩通称为“岸壁效应”,它可能导致船尾碰岸壁。
影响岸壁效应的因素:
为了揭示影响岸壁效应的因素,研究人经过长期的实船和模拟仿真试验做了大量理论和实验研究,研究结果表明,对于给定的船舶,岸壁影响与下列因素有关:
(1)偏离中心航道越远,距岸越近,则岸壁效应也越明显;在较窄航道内行驶,应尽量驶于中心航道或其附近,以减小岸力系数。
(2)水道宽度越窄,过水断面越小,岸壁效应也越激烈。
(3)在上述相同条件时,水深越浅,岸壁效应则更趋激烈。
者可以从水深修正系数的变化中反应出来。
(4)岸壁效应不仅决定于航道条件,而且也与船舶运动速度密切相关。
一般来说,当船速越高时,可导致的岸壁效应也越大。
(5)如航道条件相同,则越是大型船舶,船型越肥,导致的岸壁效应应也越明显。
总上所述,当船舶接近岸壁航行时,为了减小岸壁效应,保障航行的安全,操船者应密切注意本船的位置的控制。
不可明显偏离所驶航道,也不要距岸过近,尤其应注意随时调整本船船速。
如系大型船舶驶过较窄航道,则宜尽可能在中心航道上行驶。
岸壁对船舶运动的影响1.船舶航行在航道中心线的情况:
船舶在航道中心线航行时,与无限水域比较,由于水域宽度受限,船体周围的流加速,压强降低,阻力增大,船速降低。
但是由于左右舷均受到岸壁的作用,两者几乎是对称的,作用力相互抵消,则岸壁影响不至于使船舶发生岸壁效应,如图1所示。
2船舶偏离航道中心的情况。
船舶偏离航道中心线而靠近航道一侧岸壁时,靠近岸壁的一侧水流加速,压力下降,产生使船舶靠近岸边的附加作用力,即岸吸力,它可能导致船舶触碰岸壁。
同时还产生一个使船首偏离岸壁的力矩,即岸推力矩。
岸吸力和岸推力矩通称为“岸壁效应”,它可能导致船尾碰岸壁,如图2所示:
船舶同时受两种效应作用:
当深度和宽度同时受到限制时,将同时发生浅水效应和岸壁效应,这两种效应叠加,使岸壁效应和浅水效应更加严重,这种效应称为阻塞效应。
发生阻塞效应时,由于船舶排开的水流空间受到限制,使相对流速更为增大,则岸壁效应、船体下沉、船舶降速等现象更为剧烈。
阻塞效应与船舶横截面积和航道横截面积之比有关,该比值越大,阻塞效应愈明显。
(四)浅水域航行应采取的措施:
(1)加派水手到船头进行瞭头,并通过对讲电话随时向驾驶台汇报有关来往船舶动态,特别是在船首向附近的小渔船的动态,同时注意水面上是否有不明漂浮物,以及前方水面是否有急流、水面是否出现漩涡等现象来初步判断水深的变化。
(2)船长亲自上驾驶台,开启测深仪,密切注意水深的变化,如发现水深和吃水相差不大时必须降速甚至把船停住。
降速到7~8节的安全航速行驶,主机备车进行机动航行,调整雷达量程使小物标及两侧航道标在雷达屏上清晰饱满,另一部雷达进行远距离监测,以便及早发现来往大船。
(3)通过导标和叠标来使船舶航行在最佳航线上,改换有经验水手进行手操舵,通过船舶与左右航道侧面标的距离来保证船舶航行在航线中央,以避免出现岸推及岸吸作用。
(4)避免在该航道内追越其他船舶,并注意后方来船是否有追越本船的意图,如发现及时通过VHF高频
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 翻译