hydrophysicsФундаментальная и прикладная гидрофизикаFundamental and Applied Hydrophysics2073-66732782-5221St. Petersburg Research Center of the Russian Academy of Scienceshydrophysics-926Research ArticleВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОРСКИХ ОБЪЕКТОВ, ОКЕАНА И АТМОСФЕРЫINTERACTION OF MARINE OBJECTS*, OCEAN‏ AND ‏ATMOSPHEREЧисленное моделирование взаимодействия струи от винта с грунтомNumerical simulation of propeller wake interactions with the bottom soilЛобачевМ. П.LobachevM. P.

Санкт-Петербург

ПустошныйА. В.PoustoshnyА. V.

Санкт-Петербург

СазоновК. Е.SazonovК. Е.

Санкт-Петербург

ЧичеринИ. А.TchicherinI. А.

Санкт-Петербург

ЦНИИ им.акад.А.Н.КрыловаRussian Federation200826112022018898Copyright © Лобачев М.П., Пустошный А.В., Сазонов К.Е., Чичерин И.А., 20222022Лобачев М.П., Пустошный А.В., Сазонов К.Е., Чичерин И.А.Lobachev M.P., Poustoshny А.V., Sazonov К.Е., Tchicherin I.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hydrophysics.spbrc.ru/jour/article/view/926

Рассматривается задача эрозии грунта струей гребного винта судна. Численное моделирование вязкого течения осуществляется на основе решения уравнений Рейнольдса, замкнутых k – e моделью турбулентности. Влияние работы винта моделируется дополнительными источниковыми членами в уравнениях Рейнольдса. Зоны возможной эрозии определяются путем сравнения рассчитанных касательных напряжений на грунте с предельными касательными напряжениями, при которых начинается эрозия. Рассматривался ряд задач, возникающих при работе судов на мелководье. С использованием численного метода были определены размеры и конфигурация зон возможной эрозии грунта, а также условия (глубина, нагрузка гребного винта и т.п.), при которых отсутствует эрозия.

Authors consider the problem of soil scouring due to the effect of the ship propeller wake. Numerical simulation of the viscous flow is based on Reynolds equations closed with the help of the k – e turbulence model. The effects of the propeller are introduced by additional source terms incorporated in Reynolds equations. The potential erosion areas are found by comparing the computed shear stresses on the soil against the ultimate shear stresses that initiate the erosion process. The paper discusses several scenarios associated with ship operation in shallow waters. The numerical technique was used to establish dimensions and configurations of possible soil erosion patches and those conditions (depth, propeller loading, etc.), that are safe in terms of not causing bottom scouring.

ReferencesМартишов Г.Г. Что воздействует на величину морских рыбных ресурсов? // Вестник Российской академии наук. 2004. Т. 74. № 8. С.690-695.Мартишов Г.Г. Что воздействует на величину морских рыбных ресурсов? // Вестник Российской академии наук. 2004. Т. 74. № 8. С.690-695.Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений. Л.: Энергия, 1967.Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений. Л.: Энергия, 1967.Чоу В.Т. Гидравлика открытых каналов. М.: Изд. лит. по строительству, 1969.Чоу В.Т. Гидравлика открытых каналов. М.: Изд. лит. по строительству, 1969.Артюшков Л.С., Ачкинадзе А.Ш., Русецкий А.А. Судовые движители. Л.: Судостроение, 1988.Артюшков Л.С., Ачкинадзе А.Ш., Русецкий А.А. Судовые движители. Л.: Судостроение, 1988.Chicherin I.A., Lobachev M.P. Application of RANS-CODE to Ship Designing Practical Problem // International Maritime Association of Mediterranean IX Congress IMAM'2000: Proceedings: 2-6 April 2000: V.III: Session I. Napoli. 2000. P.1-8.Chicherin I.A., Lobachev M.P. Application of RANS-CODE to Ship Designing Practical Problem // International Maritime Association of Mediterranean IX Congress IMAM'2000: Proceedings: 2-6 April 2000: V.III: Session I. Napoli. 2000. P.1-8.Лобачев М.П., Чичерин И.А. Оценка масштабного эффекта поля скоростей и вязкостного сопротивления корпуса судна на основе решения уравнений Рейнольдса // Проблемы масштабного эффекта в гидродинамике: Сб. статей к 100-летию со дня рождения Ю.В.Кривцова. СПб. 2001. С.19-32.Лобачев М.П., Чичерин И.А. Оценка масштабного эффекта поля скоростей и вязкостного сопротивления корпуса судна на основе решения уравнений Рейнольдса // Проблемы масштабного эффекта в гидродинамике: Сб. статей к 100-летию со дня рождения Ю.В.Кривцова. СПб. 2001. С.19-32.Lobachev M.P., Tchitcherine I.A. The Full-Scale Resistance Estimation for Podded Propulsion System by RANS Method // Proc. of International Symposium on Ship Propulsion. Saint-Petersburg. Russia. 2001. P.39-44.Lobachev M.P., Tchitcherine I.A. The Full-Scale Resistance Estimation for Podded Propulsion System by RANS Method // Proc. of International Symposium on Ship Propulsion. Saint-Petersburg. Russia. 2001. P.39-44.Sasaki N. at all. Full scale performance of double acting tankers «Tempera & Mastera» // 1st Int. Conf. On Technological Advances in Podded Propulsion. Newcastle (UK), 2004.Sasaki N. at all. Full scale performance of double acting tankers «Tempera & Mastera» // 1st Int. Conf. On Technological Advances in Podded Propulsion. Newcastle (UK), 2004.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.