流态
水流的各种运动形态
流态,是水流的各种运动形态。通常将船舶引航中所指的流态是指水流的表层形态。从宏观角度来划分,流态可分为主流和副流。河流中的水体,有部分沿河槽轴线总的方向流动,面流层流线基本平行运动,它决定着河流的主要流向,这部分水流称主流。主流是在重力作用下产生的。河流中除主流外,各种规模较大、范围较广、力量较强的绕竖轴或横轴或斜轴等旋转的流,统称为副流。它可能是因重力作用产生,也可能受其它力(水体内力、外力)作用产生。通常所说的环流回流等就属于副流。从微观角度可将流态分为层流紊流两种。
基本概念
流态,是水流的各种运动形态。在自然界中,水流的运动状态千变万化,从不同角度来看,流态有各种不同的划分。通常将船舶引航中所指的流态是指水流的表层形态。
分类
从宏观角度来划分,流态可分为主流和副流。河流中的水体,有部分沿河槽轴线总的方向流动,面流层流线基本平行运动,它决定着河流的主要流向,这部分水流称主流。主流是在重力作用下产生的。河流中除主流外,各种规模较大、范围较广、力量较强的绕竖轴或横轴或斜轴等旋转的流,统称为副流。它可能是因重力作用产生,也可能受其它力(水体内力、外力)作用产生。通常所说的环流回流等就属于副流。从微观角度可将流态分为层流紊流两种。
常见流态
在船舶航行过程中,流态对船舶航行的影响主要体现在河道的表层水流中。所以,从河流引航角度出发,主要考虑的是河流的表层流态。河流的表层流态也是多种多样的。以下是各种常见的主要流态:
(1)主流:河槽中表层流速较大并决定主要流向的一股水流称为主流。主流在河槽中的位置和流速的大小,随着河槽的形态、水位的高低、比降的大小而定,它在河槽中的位置常常与河槽的深泓线相对应,在不同类型的河段中,主流所处的位置是不一样的。
(2)缓流:主流两侧流速较缓的水流称缓流。
由于主流带随河槽弯曲而摆动,使两侧的缓流带宽窄不一,且出现强弱不同的横向水。通常凹岸(或陡岸)一侧缓流较窄,流速较缓。上行船常利用这侧缓流航行,以提高航速,挂高船位。
(3)急流与埂水:这里的急流是指阻滞和妨碍船舶航行的湍急水流,而水力学中的“急流”是指河渠中过水断面上的水深小于临界水深,而当平均流速大于临界流速的水流时,该水流称为急流。两者的内涵是有区别的。
水流受河床形状影响或受礁石等障碍物所阻,在障碍物顶部或稍上处水面隆起呈埂状的水流称“埂水”。埂水是一种局部的壅水现象。
(4)回流:与主流流向相反,绕竖轴旋转倒流的水流称回流。回流的形成是水流受阻分离,其边界层产生脱离后流线变形,引起了流速、流压的变化。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 13:59
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