Analysis of metothods determining the value of the flow’s speed when entering the lock chamber

Abstract

The purpose of this work is to compare the results of calculating the velocities of the flow around the ship's hull when it enters the lock chamber using various methods. The article presents the mathematical dependences obtained by various authors in the course of their research depending on the coefficient of constraint of the lock chamber by the ship's hull. An attempt to determine the influence of the height of the wave that arises in front of the stem in the process of entry which creates a slope of the water surface and the effect of this factor on the speed of the flowing stream is made. It was found that the values ​​of the flow velocities calculated by various methods have discrepancies. And the methods themselves do not allow determining the speed of the flow around when large-tonnage vessels enter the lock chamber of an extremely small width. The authors proposed a simple technique for calculating the flow velocity for cases of large values ​​of the constraint coefficient using an auxiliary graph.

Keywords: constriction coefficient, static water reserve under the bottom of the vessel, shear wave height in front of the bow of the vessel, flow velocity

References

1. Мелконян Г.И., Дорофеев В.В. Гидравлическое исследование процесса ввода судна в шлюз/ Тр. ЛИВТ, 1971г., ч.1, с.33-43
2. Зернов Д.А., Кирьяков С.С. Пропуск крупнотоннажных судов через шлюзы ББК.- «Речной транспорт». 1967, №5.
3. Кирьяков С.С. Исследование дополнительных осадок и скорос¬тей при входе и выходе судов в шлюзах.//Диссертация на соискание степ. к.т. н. ЛИВТ/-Л,:1971.- 245 с.
4. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. СНиП 2.06.01-86.с.29
5. Васянин А. Д., Клементьев А. Н. Исследование и моделирование особенностей процесса захода судна в камеру шлюза./ Вестник ВГАВТ, 2009.-Вып.26,с.31-34
6. Временные строительные нормы. Указания по проектированию судоходных каналов. Пр. Минречфлота РСФСРВСН 3-70. Утв.01.01.1972г.
7. Результаты лабораторных исследований движения судна в сверхограниченных фарватерах / В.И. Похабов. – Текст : непосредственный //Сборник научных трудов МИИВТа. Серия: «Повышение надежности механического оборудования судоходных гидротехнических сооружений». –1996. – №10. –С.139-159.7.
8. Экспериментальные лабораторные исследования ввода и вывода судов в камерах судопропускных сооружений / С.С. Кирьяков, В.И. Похабов, С.Ю. Третьяк. – Текст: непосредственный //Сборник научных трудов МИИВТа. Серия: «Эксплуатация водных путей и гидротехнических сооружений. –1992. – №11. –С.42-69.
9. Harlow, F.H. Numerical calculation of time – dependent viscous incompressible flows of fluid with free surface / F.H. Harlow, J. E. Welch, //-Phys, Fluids, 1982, №8 pp.2182-2187
10. Helm K. Einflusz der verchiedenenFlachwasser profile auf Wieldsnand und Vorieb von BinnenshifienmitRechnungsbeispiele fur die Bind wasserstrasze der klasse IV «Hansa» Zentralorgan fur Schiffahrt. Schiff hafen. Hamburg. Nr. II. 1965.
11. Rodi, W. Influence оf buoyancy and rotation on equations for turbulent length scale /Rodi, W. //Proc.2nd Symp. on Turbulent Shear Flows- 1979, v. 1 pp. 25-31
12. Tothill I. T.Ships in rectricted channels. A correlation of more tests, field measurements and theory, Ottava, 1966.
13. Schale E. Stromungsmessungen in einem Stillwassercanal trap formigen Querschnitts. «Schiff und Hafen». H 5,1968,20
14. FuehrerM. Der Einfluszderortlichen Stromungsverhaltnisse Umgedungvon Schifftenauf diewechselbeziehungenswischen Schiffon Kanal. «SchriftenzelneWasserundGrundbau». H., II Berlin. 1964.
15. Windsor I. Hydraulic assistance on the Welland schip. Waterways and Harbjrs Div. Proc. Givil Engrs. No.1, 1968, p. 94

Author Biographies

Evgenia V. Zubkova , Volga State Unuversity of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Graduate student of the Department of navigation and safety shipping, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterovst, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: kaf_sbs@vsuwt.ru

Alexandr N. Klementev , Volga State Unuversity of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Tech Scs.Dr., Professor of the Department of navigation and safety shipping, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterovst, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: kaf_sbs@vsuwt.ru

Vasilii A. Undalov , Volga State Unuversity of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Graduate student of the Department of navigation and safety shipping, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterovst, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: kaf_sbs@vsuwt.ru

Published
15-06-2021
How to Cite
Zubkova, E. V., Klementev, A. N., & Undalov, V. A. (2021). Analysis of metothods determining the value of the flow’s speed when entering the lock chamber . Russian Journal of Water Transport, (67), 178-185. https://doi.org/10.37890/jwt.vi67.199
Section
Operation of water transport, navigation and safety of navigation