苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

本文来自微信民众号:把科学带回家(ID:steamforkids),作者:七君,原文题目:《苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象》,头图来自:视觉中国

今年3月24号,由日本制造、海员来自印度、运营公司来自中国台湾、挂的是巴拿马的旗、最后被荷兰人和埃及人协助拖走的长赐号巨型集装箱船在苏伊士运河停留。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

停留的长赐号巨型集装箱船,泉源见水印

苏伊士运河毗邻着红海和地中海,全球12%的商业要通过这个运河,因此它常被称为“欧亚大动脉”。然则,长赐号把这个主要的国际运输要道的血管给堵上了,跨越200艘汽船卡在了河流里,在整整6天6夜后才再次通行。

苏伊士运河治理局(Suez Canal Authority)的局长 Osama Rabie 称,停留时代,光是埃及天天的损失就在1200万~1500万美金之间。一些剖析人士指出,长赐号停留带来的整体损失可达天天100亿美金。

以是,长赐号是怎么停留的呢?

这可能是由于一个经典的物理征象。凭证比利时根特大学海洋手艺系系主任 Evert Lataire,长赐号停留可能和岸壁效应(bank effect)有关。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

长赐号,图片泉源:vesselfinder

长赐号长400米,高60米,横过来就可以把苏伊士运河整个堵住。在这样狭窄的水道里,大船运行时屁股很容易被河岸吸牢,这就是岸壁效应。

现实受骗船在狭窄的水道中前进时,船头的水位总是比船身和船尾的高。因此当水流从船头沿着船身流向船尾时,就会从一个较宽的通道进入一个狭窄的区域。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

船头的水位总是比船身和船尾高。图片泉源:wikipedia

这道题可以用文丘里效应(venturi effect)来解:当液体经由一个狭窄区域时,流速会增添,而压强降低。这就意味着,和船头相比,船体周围是个低压区。若是船靠河岸或者其他船太近,它就容易被吸住,造成岸壁效应。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

文丘里效应:经由狭窄通道时,液体速率增添,压强降低。

人人可以看看比利时根特大学用模子汽船做的岸壁效应演示,岸边的小球被船身吸引。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

凭证岸壁效应可知,在狭窄的水道中行驶时,当船头最先转向时,更靠近河岸的那一边船身就容易被河岸吸已往。因此学船舶的都知道,大船过小道时,就要稀奇留心别让船体和河岸或其他船只靠太近,速率不能太快,要只管走河流中央线。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

船身周围的水压比船头小,更容易被河岸吸引。图片泉源:themarinestudy

历史上岸壁效应曾经造成一些大事故。

好比在1934年1月,英国纳尔逊级战列舰以每秒4.6米的速率脱离英国朴次茅斯港,效果就由于岸壁效应停留。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

英国纳尔逊级战列舰

从行驶纪录来看,长赐号可能也发生了类似的事。

在当地时间3月23日早上7 :30,长赐号刚进入苏伊士运河不久就遇到了沙尘暴。苏伊士运河治理局在3月26号示意,长赐号是在遇到了强风和沙尘暴后才无法掌舵的。

凭证船舶自动追踪网站 VesselFinder 对那时长赐号航行姿势的跟踪纪录,当长赐号遇到强劲的西风时,曾试图向西面操舵匹敌风力,云云一来就陷入了岸壁效应的困局,最终船身顺时针旋转,船头扎入了东岸。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

长赐号在苏伊士运河内的停留路径。

不外,狭窄水道中邪门的物理征象并不只有岸壁效应,大船过小道还要注重艉坐效应(squat effect)

适才说到,当船在狭窄的水道中前进时,船头的水位总是比船身和船尾的高,因此船身的水流速率比船头更大,压强更低。现实上这一点也适用于船底的情形,由于水流从船头流到船底时,也要经由更狭窄的通道。云云一来,船底也会被河床吸引,也就是说船屁股容易在浅水区下沉,这就是艉坐效应。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

在深海(上)汽船不容易受到艉坐效应的影响,在浅滩(下)艉坐效应很显著。图片泉源:wikipedia

艉坐效应主要和水深以及船速有关。船速更大时,汽船更容易屁股蹲。而水深不足吃水深度(船舶在水中沉入时水下部门的最深长度)2.5倍时艉坐效应异常显著。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

水深不足吃水深度(船舶在水中沉入时水下部门的最深长度)2.5倍时,艉坐效应很显著。图片泉源:fas.org

由于艉坐效应,大船在浅水中很难操舵,很容易随着水底地形运动,或在浅水中打转。艉坐效应也曾造成不少事故。

1992年7月8日,伊利莎白女王二号远洋邮轮在美国马塞诸塞州的卡蒂杭克岛(cuttyhunk island)周围的沙洲上停留。美国国家运输平安委员会(NTSB)厥后的观察指出,海员们不清晰水底地形,因此低估了船速过高造成的艉坐效应,直接导致了事宜的发生。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

那时报纸对伊利莎白女王二号停留的报道。

2000年, Tecam Sea 号和 Federal Fuji 号散货船在加拿大魁北克的索雷尔·特雷西口岸相撞,厥后的事故剖析讲述指出,艉坐效应也是肇事因素。

甚至另有汽船行使艉坐效应强行降低“身高”,阻止跨越最大平安通航高度的新鲜操作。

2009年11月1日,天下第三大游轮、凌驾水面72米的海洋绿洲号为了能通过丹麦的大贝尔特桥,在过桥时加速至每小时37千米,乐成让大船多入水30厘米,最终以小于最大平安通航高度4厘米的距离惊险过桥,大秀了一把“过桥米线”手艺。

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

海洋绿洲号擦线过大贝尔特桥。图片泉源:cnn

总而言之,运河啊浅滩啊这些水道对大船来说四处是坑,没学好流体力学的海员搞欠好分分钟就要给人添堵啊。

冷知识:长赐号进入苏伊士运河之前的行动轨迹 ——

苏伊士运河被堵,可能是由于这个邪门的物理征象

参考资料储存于石墨:https://shimo.im/docs/3qvwjrcjc8vjJW3j/

本文来自微信民众号:把科学带回家(ID:steamforkids),作者:七君

原创文章,作者:7h28新闻网,如若转载,请注明出处:https://www.7h28.com/archives/57191.html