海洋中蘊含著各種的大量資源,海洋資源的開發(fā)已經(jīng)成為了全球共識。我省為推動新舊動能轉(zhuǎn)換,頒布“山東省海洋牧場建設(shè)規(guī)劃（2017-2020）”著力要建設(shè)綠色生態(tài)的現(xiàn)代化海洋牧場。傳統(tǒng)防波堤由于不利于水體交換,造價高、施工周期長、受水深和地質(zhì)條件影響等問題,不適用于海洋牧場的保護,而板式透空堤具有造價低、便于施工、適用各種軟土地基、適用于深海、并且有利于海洋牧場的水體交換等優(yōu)點,能夠解決以上缺點,能夠?qū)Ｑ竽翀龅谋Ｗo起到有效的作用。本文采用速度造波方法模擬波浪生成,設(shè)置阻尼消波區(qū)域消除水槽尾部的波浪反射,采用N-S方程描述流體運動,運用VOF方法捕獲流體的自由表面,并且基于有限體積法構(gòu)建波與板式透空堤之間相互作用的數(shù)值模型。在應(yīng)用試驗結(jié)果驗證其準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上,比較了不同板式透空堤對波浪的透射系數(shù)K_t、反射系數(shù)K_r、能耗系數(shù)K_d以及能量分布的影響。研究發(fā)現(xiàn),雙弧弧板式透空堤具有更好的消波能力,并對雙層弧板式透空堤進行了深入研究。通過數(shù)值計算的結(jié)果,在本次數(shù)值模擬試驗的條件范圍內(nèi)總體來看,雙弧板式透空堤的K_t... 

【文章來源】：魯東大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

空水槽模型示意圖

圖 2.1 空水槽模型示意圖采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格來劃分計算的區(qū)域，以靜水面為界分 3 個區(qū)域（圖 2.2）。區(qū)域 2 為靜水面附近，為精細捕捉自由表面的位置進行網(wǎng)格加密處理，加密區(qū)網(wǎng)格尺寸為長 x=0.06m、寬 y=0.02m；區(qū)域 1 和區(qū)域 3 為非加密區(qū)，網(wǎng)格尺寸為長度x=0.06m、寬度 y=0.04m。

圖 2.3 數(shù)值解和理論界的波浪歷時的對比2.3.2 與前人數(shù)值模擬試驗的對比驗證為驗證所建數(shù)值模型在計算平板式透空堤時的可靠性，本文根據(jù) Guo 等[37]的雙平板式透空堤試驗設(shè)置相關(guān)參數(shù)。雙平板板長等于 1m，板厚等于 0.01m，雙平板間距等于 0.1m，采樣時間間隔等于 0.02s。雙平板式透空堤位于靜水面下方，上層板頂部距離靜水面 0.07m（圖 2.4）。水深 d 為 0.48m，周期 T 為 1.8s，波高 H為 0.06m、0.08m、0.10m、0.12m、0.14m。采用本文所建數(shù)值模型計算透射系數(shù)結(jié)果與 Guo 等[37]的物模試驗結(jié)果進行比較（圖 2.5）可知，本文數(shù)值結(jié)果與 Guo 等[37]試驗結(jié)果吻合良好，可見本文所建數(shù)值模型可用于開展平板式透空堤消浪性能的研究。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3403193