×

实际剪切电流的瞬态波电阻。 (英语) Zbl 1408.76078号

小结:我们研究了海浪和作用在随深度变化的洋流上航行的船舶上的造波力。我们关注的是现实主义;我们考虑了哥伦比亚河的真实海流剖面,以及在这些水域中运行的三类船舶的典型尺寸和弗劳德数的模型船舶。为此,我们采用了迄今为止最通用的剪切流自由表面源波浪理论,我们在这里推导并提出了该理论。推导了满足任意色散关系且由作用在自由表面上的波源产生的船行波的表达式,波源的形状和时间依赖性也是任意的。指出了数值计算剪切流弥散的实用计算程序,剪切流的弥散可以随深度在方向和大小上任意变化。对于与剪切电流成斜角行驶的船舶,船波的波形是不对称的,造波辐射力除了传统的波阻外还有一个横向分量,即船尾分量。在没有剪力的情况下,不存在相应的侧向力。我们考虑了上游、下游和跨流运动的波浪阻力和侧向力对哥伦比亚河水流的依赖性,无论是在稳定运动中还是在两种不同的操纵过程中:一艘船突然开始运动,以及一艘船通过\(360°\)。我们发现,对于较小的船舶(拖船、渔船),波浪阻力可能与静水中的波浪阻力有很大差异,并且强烈依赖于弗劳德数和运动方向。对于这类船的典型弗劳德数,波浪阻力在上游和下游运动之间可以变化一个因子,干扰效应使弗劳德数强依赖性变得更加复杂。这些船舶的横向辐射力约为横流运动波阻的20%,在操纵期间短时间内可达到50%以上;这绝不是一支小部队,将对耐波性、经济性、最佳航线选择和运营安全产生影响。对于进行回转运动的示例船舶(拖船),预计横向力和波浪阻力都会发生变化,其振幅约为静水中恒定值的100%。

MSC公司:

76B15号机组 水波、重力波;色散和散射,非线性相互作用
76B20型 船舶波浪
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Faltinsen,O.M.,《高速船用车辆的流体动力学》,(2005),剑桥大学出版社
[2] Michell,J.H.,《船舶的耐波性,伦敦、爱丁堡和都柏林》,Phil.Mag.J.Sci。,45, 106-123, (1898) ·JFM 29.0647.02号
[3] Havelock,T.H.,《船舶兴波阻力:理论和实践分析》,Proc。R.Soc.伦敦A,82,197-208,(1909)·JFM 40.0818.01号文件
[4] Havelock,T.H.,《船舶阻力:某些行波压力扰动的造波特性》,Proc。伦敦皇家学会A,89489-499,(1914)·JFM 45.1100.03标准
[5] Havelock,T.H.,《波阻:三维流体运动的一些案例》,Proc。伦敦皇家学会A,95354-365,(1919)·合同格式46.1269.03
[6] Havelock,T.H.,浅水对波浪阻力的影响,Proc。伦敦皇家学会A,95499-505,(1922)
[7] Wehausen,J.V.,《船舶的波浪阻力》,Adv.Appl。机械。,13, 93-245, (1973)
[8] Noblesse,F.,《细长船波浪阻力理论》,《船舶研究杂志》,第27期,第13-33页,(1983年)·Zbl 0504.76023号
[9] Benzaquen,M。;Darmon,A。;Raphaöl,E.,各向异性运动扰动的尾迹模式和波阻,Phys。流体,26,092106,(2014)
[10] 李毅。;Ellingsen,S.埃林森。Å., 有限深度均匀剪切流上的船波:波阻力和临界速度,流体力学杂志。,791539-567(2016)·Zbl 1382.76038号
[11] Ellingsen,S.埃林森。Å., 均匀涡度下的船波,J.流体力学。,742,R2,(2014)
[12] Havelock,T.H.,移动表面压力的初始波阻力,Proc。R.Soc.伦敦A,93,240-253,(1917)·JFM 46.1269.01号
[13] Havelock,T.H.,圆柱体的波浪阻力从静止开始,夸特。J.机械。申请。数学。,2, 325-334, (1949) ·Zbl 0033.32002号
[14] Bhattacharyya,R.N.,压力系统在深水表面加速运动产生的波浪,Proc。印度国家科学院。学院。,22, 155-169, (1956) ·Zbl 0072.42701号
[15] 韦豪森,J.V。;Laitone,E.V.,(表面波。表面波,物理学百科全书,第9卷,(1960),斯普林格)·Zbl 1339.76009号
[16] Ellingsen,S.埃林森。Å.; Tyvand,P.A.,存在剪切流时自由表面振荡点源的波,《流体力学杂志》。,798, 232-255, (2016) ·Zbl 1422.76035号
[17] Havelock,T.H.,波群在色散介质中的传播,应用于由移动扰动产生的水上波浪,Proc。R.Soc.伦敦A,81,398-430,(1908)·联合财务报表39.0800.02
[18] Y.Li,S。Å. Ellingsen,均匀涡度剪切流存在时各向异性形状对船舶尾流的影响,第35届国际海洋、近海和北极工程会议论文集(2016)OMAE2016-54250。;Y.Li,S。Å. Ellingsen,在存在均匀涡度剪切流的情况下,各向异性形状对船舶尾流的影响,《第35届国际海洋、海上和北极工程会议论文集》(2016)OMAE2016-54250。
[19] Shrra,V.I.,《剪切流上的面波:边值问题的解决方案》,《流体力学杂志》。,252, 565-584, (1993) ·Zbl 0786.76012号
[20] Smeltzer,B.K。;Ellingsen,S.埃林森。Å., 任意垂直流上的表面波,Phys。流体,292047102,(2017)
[21] Y.Li,S。Å. Ellingsen,剪切流中水波的初值问题,第25届国际海洋和极地工程会议论文集(2015),第3卷,第243-250页。;Y.Li,S。Å. Ellingsen,剪切流中水波的初值问题,第25届国际海洋和极地工程会议论文集(2015),第3卷,第243-250页。
[22] Faltinsen,O.M.,《船舶和海上结构物的海洋荷载》(1990),剑桥大学出版社
[23] Ellingsen,S.埃林森。Å., 切变流的初始表面扰动:带扭转的柯西-泊松问题,物理学。流体,26,082104,(2014)
[24] 张欣,表面剪切上的短波,流体力学杂志。,541345-370(2005年)·Zbl 1082.76018号
[25] Skop,R.A.,波电流相互作用的近似色散关系,J.水道、港口、海岸和海洋工程,113187-195,(1987)
[26] Kirby,J.T。;Chen,T.M.,《垂直剪切流上的面波:近似色散关系》,J.Geophys。决议,94,1013-1027,(1989)
[27] 美国。Å. Ellingsen,Y.Li,任意剪切流上波浪的近似色散关系,(提交的手稿)。;美国。Å. Ellingsen,Y.Li,任意剪切流上波浪的近似色散关系,(提交的手稿)·Zbl 1382.76038号
[28] 基尔彻,L.F。;Nash,J.D.,哥伦比亚河潮汐羽流锋的结构和动力学,J.Geophys。Res.海洋,115,C05590,(2010),数据集可从http://makani.coas.oregonstate.edu/rise/
[29] Schneekluth,H。;Bertram,V.,《船舶效率和经济性设计》(1998),巴特沃斯·海尼曼
[30] B.K.Smetzer、Y.Li、S。Å. Ellingsen,近地表剪切层对多普勒共振的影响,第36届国际海洋、近海和北极工程会议论文集(2017)OMAE2017-61231。;B.K.Smetzer、Y.Li、S。Å. Ellingsen,《近地表剪切层对多普勒共振的影响》,载于第36届国际海洋、近海和北极工程会议论文集(2017)OMAE2017-61231。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。