波浪在堤防上的爬高是確定防波堤堤頂高程和結(jié)構(gòu)形式非常重要的參數(shù)之一,波浪爬高的確定是護(hù)岸和防波堤工程可行性研究和設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。傳統(tǒng)的波浪爬高研究方法以實(shí)驗(yàn)為主,通過(guò)波浪水槽、造波機(jī)造波、構(gòu)建不同結(jié)構(gòu)面形式的斜坡堤來(lái)模擬波浪爬高。但物理試驗(yàn)會(huì)花費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間,同時(shí)物理試驗(yàn)使用的波浪多為規(guī)則波與隨機(jī)波,對(duì)非線性波浪的試驗(yàn)研究較少。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,使用數(shù)值模擬方法研究波浪爬高已逐漸成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。因此,建立可靠有效的數(shù)值波浪水槽來(lái)分析波浪爬高是十分有意義的。本文基于k-?湍流模型和VOF法追蹤自由表面,采用邊界條件法造波,使用海綿層阻尼法進(jìn)行消波。創(chuàng)建了三維數(shù)值波浪水槽及波浪爬高模型,數(shù)值生成不同類型的波浪,并模擬不同類型波浪在斜坡堤上的爬高過(guò)程。對(duì)波浪在不同形式護(hù)面上的爬高精度及規(guī)范計(jì)算公式精度進(jìn)行評(píng)估。論文的主要工作與結(jié)論如下:1、通過(guò)波面、波譜比較對(duì)本文建立的數(shù)值波浪水槽進(jìn)行有效性驗(yàn)證。結(jié)果表明,數(shù)值模擬生成的線性波、斯托克斯波、橢圓余弦波、孤立波以及隨機(jī)波均和波浪理論值基本吻合,表明本文建立的數(shù)值波浪水槽在波浪的生成、傳播以及消波的模擬具有一定的精確性與...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1不同波浪波能分布圖

圖2-1不同波浪波能分布圖表面張力波的周期最短，波能也很小，風(fēng)是它的主要擾動(dòng)力，它的恢復(fù)力是表面張，因此叫做表面張立波。1~30s的波浪位于重力波區(qū)，主要干擾力是風(fēng)力，重力是它恢復(fù)力。風(fēng)暴或地震引起的波浪為長(zhǎng)周期波。風(fēng)暴潮是由于氣壓下降從而引起的水面升的大浪；海底地震或海底....

圖2-2各種波浪理論適用范圍

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文非線性作用的占比變大。勒·梅沃特認(rèn)為當(dāng)Ur值<<1時(shí)，屬于，郎吉特希金斯認(rèn)為當(dāng)Ur＜26時(shí)，泥沙運(yùn)動(dòng)中可以使用線性陡較大時(shí)，適用高階斯托克斯波理論。當(dāng)相對(duì)波高H/h臨近破125適用橢圓余弦波理論進(jìn)行分析。當(dāng)非線性程度進(jìn)一步增強(qiáng)時(shí)波出現(xiàn)在近岸....

圖2-3隨機(jī)波波譜

圖2-3隨機(jī)波波譜波浪的生成機(jī)理決定了波頻譜形狀。主要是風(fēng)速、風(fēng)距和風(fēng)時(shí)引起的。1）勞曼（Neumann）譜勞曼是世界上最先提出的波譜，利用了在不同風(fēng)速下觀測(cè)到的波高和周期的關(guān)系，是半理論半經(jīng)驗(yàn)公式。()45110622.4expHS....

圖2-4控制單元與各變量所處位置

圖2-4控制單元與各變量所處位置量方程為：()++++++++GFUXFUYFUZVISxPPutxnijknijknnnijkijk,,,,,,,,211111()++++++++GFUXFUYFUZVISyPPtyni....

本文編號(hào)：3943276