本文選題：浮式防波堤 + 數(shù)值水槽�。� 參考：《江蘇科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：固定式防波堤雖然具有良好消波效果,但是隨著深水增加,其成本急劇增大。而浮式防波堤對生態(tài)系統(tǒng)破壞較小、不改變海域海流特征和減少泥沙淤積,特別浮式雙箱型防波堤具有結(jié)構(gòu)簡單、重量較輕、造價低廉等優(yōu)點(diǎn)。有些海港對海況要求嚴(yán)格,單道防波堤消波效果較難滿足實(shí)際要求,因此需要增加防波堤進(jìn)一步消波。由于多道防波堤結(jié)構(gòu)形式和相對位置將影響其消波效果,因此研究多道浮式防波堤的消波性能十分必要。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.本文建立了基于粘性理論的二維數(shù)值水槽,通過FLUENT的UDF(自定義函數(shù))編寫推板造波程序,在水槽的尾端建立海綿層阻尼消除波浪反射。采用VOF捕捉自由液面的流體變化。為了更好的模擬流體與浮式防波堤的相互作用,采用結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格離散整個水槽,這既減少了對計(jì)算機(jī)的CPU和內(nèi)存占用,又增加了網(wǎng)格的質(zhì)量。計(jì)算三種不同網(wǎng)格劃分方案,從而確定最優(yōu)形式。2.本文給出浮式防波堤物理模型試驗(yàn)方案,介紹模型的主要參數(shù)和測量儀器布置情況。通過規(guī)則波試驗(yàn),測量模型三自由度運(yùn)動、系泊纜張力以及其前后的波浪時間歷程,將采集記錄的數(shù)據(jù)通過各自的處理方法,得到運(yùn)動響應(yīng)幅值、系泊纜最大張力和透射系數(shù)。3.本文采用分塊耦合網(wǎng)格劃分技術(shù),在二維數(shù)值水槽中利用結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格,使浮式防波堤在垂蕩、縱蕩和橫搖相互耦合運(yùn)動。通過數(shù)值模擬和試驗(yàn)現(xiàn)象分析單個防波堤和多道防波堤消波特性。4.通過數(shù)據(jù)歸納和分析,研究波浪周期和波高的變化對單道系泊式浮式防波堤和多道防波堤消波效果、運(yùn)動響應(yīng)和錨鏈力的影響。結(jié)果表明波浪周期的變化明顯影響單道和多道浮式防波堤的消波效果,而波高的變化對其有一定的影響。多道防波堤的間距對消波效果影響不明顯。波浪周期和波高變化影響防波堤運(yùn)動響應(yīng)和錨鏈力。
[Abstract]:Although the fixed breakwater has good wave dissipation effect, its cost increases sharply with the increase of deep water. The floating breakwater has the advantages of simple structure, light weight and low cost. Some seaports have strict requirements for sea conditions, and it is difficult to meet the actual requirements for wave elimination effect of single breakwater, so it is necessary to add breakwater to further wave elimination. Since the structure and relative position of multi-channel breakwater will affect its wave dissipation effect, it is necessary to study the performance of multi-channel floating breakwater. The main contents of this paper are as follows: 1. In this paper, a two-dimensional numerical flume based on viscosity theory is established. By using FLUENT's UDF (custom function), the wave-making program is compiled to establish sponge layer damping at the end of the tank to eliminate wave reflection. VOF is used to capture the fluid variation of free liquid surface. In order to better simulate the interaction between fluid and floating breakwater, a structured grid is used to discretize the whole flume, which not only reduces the CPU and memory footprint of the computer, but also increases the quality of the grid. Three different mesh generation schemes are calculated to determine the optimal form. 2. 2. In this paper, the physical model test scheme of floating breakwater is given. The main parameters of the model and the arrangement of measuring instruments are introduced. Through the regular wave test, the motion of the model with three degrees of freedom, the tension of mooring cable and the wave time history before and after the mooring cable are measured. The data collected and recorded are processed to obtain the amplitude of motion response, the maximum tension of mooring cable and the transmission coefficient of the mooring cable. In this paper, the block coupled grid division technique is used to make the floating breakwater move in the vertical, longitudinal and roll by using the structural grid in the two-dimensional numerical flume. The characteristics of single breakwater and multi-channel breakwater are analyzed by numerical simulation and test. The effects of wave period and wave height on wave dissipation, motion response and anchor chain force of single moored floating breakwater and multi-channel breakwater are studied through data induction and analysis. The results show that the variation of wave period obviously affects the wave dissipation effect of single and multi-channel floating breakwater, and the variation of wave height has a certain effect on it. The spacing of multi-channel breakwater has no obvious influence on the effect of wave dissipation. Wave period and wave height change affect the response of breakwater motion and anchor chain force.
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U656.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 韓朋;任冰;李雪臨;王永學(xué);;基于VOF方法的不規(guī)則波數(shù)值波浪水槽的阻尼消波研究[J];水道港口;2009年01期

2 董志;詹杰民;;基于VOF方法的數(shù)值波浪水槽以及造波、消波方法研究[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2009年01期

3 朱仁傳;朱海榮;繆國平;;具有小間隙的多浮體系統(tǒng)水動力共振現(xiàn)象[J];上海交通大學(xué)學(xué)報;2008年08期

4 宋帥;尤云祥;魏崗;;孤立波與直墻式多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)相互作用數(shù)值分析[J];海洋工程;2007年04期

5 胡嵋;李大鳴;秦崇仁;;淺水區(qū)域浮箱式防波堤結(jié)構(gòu)形式的試驗(yàn)研究[J];中國港灣建設(shè);2007年05期

6 劉鵬飛;鄭永紅;王利生;;淹沒矩形防波堤透反射系數(shù)特性研究[J];海洋學(xué)報(中文版);2006年05期

7 董國海;鄭艷娜;李玉成;關(guān)長濤;林德芳;;板-網(wǎng)結(jié)構(gòu)浮式防波堤消浪性能的試驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2006年07期

8 周勤俊;王本龍;蘭雅梅;劉樺;;海堤越浪的數(shù)值模擬[J];力學(xué)季刊;2005年04期

9 王本龍,劉樺;一種適用于非均勻地形的高階Boussinesq水波模型[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2005年06期

10 嚴(yán)建國,戴小平,孫蘆忠;矩形浮箱式防浪堤消浪特性分析[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年01期

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1 李雪臨;任冰;王永學(xué);;VOF方法中主動吸收式無反射數(shù)值造波研究[A];第二十屆全國水動力學(xué)研討會文集[C];2007年

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1 董華洋;浮箱—水平板式浮防波堤水動力特性研究[D];大連理工大學(xué);2009年

2 鄭艷娜;波浪與浮式結(jié)構(gòu)物相互作用的研究[D];大連理工大學(xué);2006年

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1 師艷景;大潮差海域浮式防波堤錨泊系統(tǒng)研究[D];大連理工大學(xué);2013年

2 侯勇;單方箱—錨鏈?zhǔn)礁》啦ǖ趟畡恿μ匦栽囼?yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2008年

3 陳力;浮式防波堤的實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2008年

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本文編號：1899470