關(guān)于長周期涌浪的研究,一直是較為復(fù)雜的難題。它的波高雖然較小,但波長較長,具有極強的透射能力,極易透過可透浪式防波堤;同時,長周期涌浪的波速較大,攜帶巨大的能量,因此會嚴(yán)重影響系泊船的穩(wěn)定性。因長周期涌浪的作用而引發(fā)的事故屢見不鮮,給港口建設(shè)和作業(yè)帶來很大的困擾。但從目前的研究來看,各類可透浪式防波堤對長周期涌浪的掩護(hù)效果仍不理想。潛堤堤頂多在平均水位附近,波浪越過潛堤時發(fā)生破碎或劇烈變形,波能耗散而導(dǎo)致堤后水域波動減弱,這正是潛堤的消浪機理。潛堤結(jié)構(gòu)因在防浪擋浪、保灘促淤及生態(tài)景觀等方面具有獨特的優(yōu)勢,廣泛存在于海岸工程中。以往的研究著重在于探究短波越過潛堤的傳播過程及波高變化,缺乏長周期涌浪越過潛堤時波高變化的研究,同時,數(shù)值試驗時采用的潛堤型式較為單一,未對潛堤堤頂型式進(jìn)行改進(jìn)與探究。本文利用開源CFD軟件OpenFOAM建立了二維數(shù)值波浪水槽,模擬了長周期涌浪越過潛堤時的傳播過程及波高變化,分析了不同條件下潛堤的消浪效果,為長周期涌浪作用海域的防護(hù)工程提供依據(jù)。首先,用相關(guān)學(xué)者的物理實驗結(jié)果與本文數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對比,通過選取穩(wěn)定波段的波面歷時變化曲線進(jìn)行比較,檢驗了本文建立的潛堤二維數(shù)值波浪水槽的準(zhǔn)確性和適用性。然后,利用該數(shù)值模型模擬了長周期涌浪越過潛堤的傳播過程及波高變化,分別探討了堤頂相對水深、堤頂相對寬度、坡度和周期對潛堤透射波高的影響,研究了長周期涌浪條件下平頂潛堤透射系數(shù)與各影響因素之間的關(guān)系。其次,結(jié)合前人對潛堤結(jié)構(gòu)型式的研究將堤頂由平頂改為齒型,應(yīng)用所建立的數(shù)值模型計算了長周期涌浪作用下齒型潛堤結(jié)構(gòu)堤后的透射波高,并與相同工況下平頂潛堤對比,分析齒型潛堤的消浪效果。最后,總結(jié)了本文的研究內(nèi)容及主要研究成果,為后續(xù)長周期涌浪作用下防波堤結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供參考,同時對未來潛堤結(jié)構(gòu)型式的研究做出展望。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U656.2
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 潛堤消浪效果研究
        1.2.2 國內(nèi)外潛堤的工程實例
        1.2.3 存在的問題
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 二維數(shù)值波浪水槽模型
    2.1 控制方程
    2.2 數(shù)值離散與求解
    2.3 邊界條件設(shè)置
        2.3.1 自由表面邊界條件
        2.3.2 造波、消波邊界
    2.4 數(shù)模結(jié)果與物模結(jié)果對比分析
    2.5 本章小結(jié)
3 長周期涌浪下平頂潛堤的透射系數(shù)計算
    3.1 模型設(shè)置
    3.2 數(shù)值試驗結(jié)果
    3.3 潛堤消浪的影響因素分析
        3.3.1 堤頂相對水深a/H對潛堤消浪的影響
        3.3.2 周期T g/d對潛堤消浪的影響
        3.3.3 堤頂相對寬度B/L對潛堤消浪的影響
        3.3.4 坡度m對潛堤消浪的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 長周期涌浪下齒型潛堤的透射系數(shù)計算
    4.1 模型設(shè)置
    4.2 數(shù)值試驗結(jié)果
    4.3 與平頂潛堤對比分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王春濟(jì);顧長明;;做思共生:小學(xué)長周期科學(xué)活動的創(chuàng)新實踐[J];小學(xué)教學(xué)研究;2017年23期

2 楊藝志;;復(fù)合襯里在加熱爐上的應(yīng)用[J];石油和化工節(jié)能;2012年06期

3 陸智勇;林婷艷;丁玉林;;全自動無人值守控制系統(tǒng)在長周期實驗中的應(yīng)用[J];浙江冶金;2019年02期

4 胡志浩;宋國凱;;關(guān)于長周期的文獻(xiàn)綜述[J];金融評論;2019年02期

5 李秋順;蔡雷;馬耀宏;楊俊慧;楊艷;孟慶軍;史建國;;長周期光柵生物傳感器研究進(jìn)展[J];中國光學(xué);2018年03期

6 劉輝;;建筑電氣專業(yè)長周期頂崗實習(xí)探索[J];通訊世界;2019年09期

7 李宇;吳桂楠;李琛;王森;張凱;;長周期地震動彈塑性反應(yīng)譜的參數(shù)影響[J];蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2018年01期

8 賈曉輝;王曉山;付長華;劉愛文;;邢臺地區(qū)長周期地震動特征初步分析[J];震災(zāi)防御技術(shù);2019年01期

9 于建杰;趙藝;;長周期地震動參數(shù)擬合研究[J];山西建筑;2019年09期

10 王青龍;;科學(xué)平穩(wěn)運行是石油化工高效生產(chǎn)的有效途徑[J];山東化工;2018年04期

相關(guān)會議論文 前8條

1 高永恒;楊嗣;劉臻;;秦山第二核電廠2號機組長周期換料首循環(huán)中間量程刻度[A];中國核電第二屆“卓越杯”青年技術(shù)與管理創(chuàng)新論文專刊[C];2016年

2 霍濤;;長周期地面運動對風(fēng)機塔筒結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響[A];第十九屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2019年

3 李祥柱;郭濤;張振夫;劉晨;;構(gòu)筑運控“三體系” 助推安全長周期[A];2012年全國冶金安全環(huán)保暨能效優(yōu)化學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2012年

4 李加旺;張文珠;李愚鶴;王際州;;設(shè)施黃瓜新品種津優(yōu)35號品種特性及高效栽培技術(shù)[A];紀(jì)念天津科潤黃瓜研究所建所二十五周年論文摘要集（2001—2010）[C];2010年

5 韓世隆;;世紀(jì)之交美國經(jīng)濟(jì)增長的有利因素[A];21世紀(jì)初世界經(jīng)濟(jì)格局與中美經(jīng)貿(mào)關(guān)系：全國美國經(jīng)濟(jì)學(xué)會會長擴(kuò)大會議暨“21世紀(jì)初世界經(jīng)濟(jì)格局與中美經(jīng)貿(mào)關(guān)系高級論壇”論文集[C];2004年

6 肖惠敏;孫嘉禾;郝丁華;王黎黎;汪超;;改進(jìn)型護(hù)管卡扣在延長高壓鍋爐長周期運行中的應(yīng)用[A];第十三屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2017年

7 閆雪松;張勛超;張雅玲;楊陽陽;高笑菲;張建榮;李建洋;楊磊;段文山;;加速器驅(qū)動的兩相流反應(yīng)堆的概念研究[A];中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報告（第五卷）——中國核學(xué)會2017年學(xué)術(shù)年會論文集第3冊（核能動力分卷）[C];2017年

8 杜東升;王曙光;劉偉慶;劉鵬飛;;長周期高層隔震建筑的減震效果探討[A];第17屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 俞言祥;長周期地震動衰減關(guān)系研究[D];中國地震局地球物理研究所;2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郝龍;基于SNPM的TW核電長周期計劃管理模式的改進(jìn)[D];南京航空航天大學(xué);2018年

2 項洪;基于Hilbert-Huang變換的長周期結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)規(guī)律與破壞機理研究[D];福建工程學(xué)院;2016年

3 劉曉良;長周期涌浪作用下潛堤消浪的數(shù)值研究[D];大連理工大學(xué);2019年

4 郭偉剛;反應(yīng)譜長周期段的振動臺試驗評估及數(shù)值模擬研究[D];華南理工大學(xué);2019年

5 吳波;基于錐形聚合物波導(dǎo)的熱感應(yīng)長周期光柵模式轉(zhuǎn)換器研究[D];電子科技大學(xué);2019年

6 劉群連;長周期大地電磁采集系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與實現(xiàn)[D];吉林大學(xué);2018年

7 喬萬芝;高墩連續(xù)剛構(gòu)橋長周期地震響應(yīng)與抗震性能研究[D];重慶交通大學(xué);2018年

8 王世振;長周期地震動作用下基于IDA的框架—剪力墻高層結(jié)構(gòu)易損性分析[D];西安建筑科技大學(xué);2018年

9 王丹妮;長周期地震動下框架隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)及參數(shù)影響分析[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2017年

10 鄒海春;長周期大地電磁信號采集器研制[D];成都理工大學(xué);2016年

本文編號：2829338