[发明专利]顺直桥区航道浮标的设置方法

权利要求书

1.一种顺直桥区航道浮标的设置方法，其特征在于，包括：

步骤一：判断航道浮标的设置的主要影响因素；

步骤二：计算船舶流致漂移量；

步骤三：计算风致漂移量；

步骤四：计算船舶的航迹带宽度；

步骤五：计算船间间距；

步骤六：计算浮标与桥墩安全间距之间的关系；

步骤七：得出浮标设置的计算公式，且计算公式为：K/B＝1.8Ln(U)-4.65；

其中，U表示流速，B表示桥墩最大宽度；K表示吸船流在航道宽度方向上距离桥墩表面的最大垂直距离，Ln(U)表示流速的对数，且上述公式所适用的范围为：U＝18cm/s-50cm/s，B＝0.5m-3.0m。

2.根据权利要求1所述的一种顺直桥区航道浮标的设置方法，其特征在于，步骤二中船舶流致漂移量的计算公式为：ΔB₁＝(U_c×sinβ+U_s sinα)×S/(U_c×cosβ+U_s cosα)，其中，α为船舶航行的方向与Y轴的夹角，U_s为船速，U_c为流速，β为流与Y轴的夹角，S为船舶沿Y轴方向航行的距离，ΔB₁为船舶沿X轴方向产生的漂移量。

3.根据权利要求1所述的一种顺直桥区航道浮标的设置方法，其特征在于，风致漂移量的计算公式为：其中，K为系数，K＝0.038～0.041；B_a是船体以上侧面受风面积(m²)；B_w是船体水线以下侧面面积(m²)，其中，B_w＝L×d，L为船的长度，d为船舶吃水深度；V_s是船舶的风中航速(kn)；V_a是相对风速(m/s)；α_f是航道轴向与风向的夹角，V表示船速(m/s)，S表示计算河长(m)，U表示流速(m/s)。

4.根据权利要求1所述的一种顺直桥区航道浮标的设置方法，其特征在于，步骤四中船舶的航迹带宽度的计算公式为：B_ts＝|L×sinα|+|bcosα|，其中，L为船舶的船长，b为船宽，α为船舶航行偏离航道轴线的夹角，B_ts为船舶航向所占的航迹宽度。

5.根据权利要求1所述的一种顺直桥区航道浮标的设置方法，其特征在于，步骤五中船间间距的计算公式为：L>0.8(L₁+L₂)，其中，L₁表示上水船船长；L₂表示下水船船长。

6.根据权利要求1所述的一种顺直桥区航道浮标的设置方法，其特征在于，步骤六包括：

步骤A：建立模型方程组；

步骤B：处理边界条件的方法；

步骤C：试验根据在不同的航道的表面流速U及桥墩迎流面最大宽度B条件下，测得吸船流在航道宽度方向上距离桥墩表面的最大垂直距离K。

7.根据权利要求6所述的一种顺直桥区航道浮标的设置方法，其特征在于，步骤A中所要建立的模型采用RNG k-ε模型，其中，RNG k-ε模型的控制方程包括如下方程组：质量守恒方程、动量守恒方程、k-方程以及ε-方程。

8.根据权利要求6所述的一种顺直桥区航道浮标的设置方法，其特征在于，步骤B中所述的处理边界条件的方法包括：入流紊动能紊动能耗散率u_in为桥墩附近水流流速，D是航道半宽。