不規(guī)則波作用下人工島群中外圍人工島掩護效果的研究
本文選題:MIKE21-BW模型 + 孤立人工島; 參考:《大連理工大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:海上人工島是人類出于各種目的,在海域中人工建造而非自然形成的島嶼,是人類利用海洋空間資源的一種新形式。在人工島的設(shè)計中,波浪是作用于人工島的主要海洋動力因素,因此確定人工島的設(shè)計波浪是人工島設(shè)計中的關(guān)鍵。采用人工島群中最外邊的人工島兼作外圍掩護人工島的平面布置方式,可減小波浪、水流對內(nèi)側(cè)人工島的影響,降低內(nèi)側(cè)的人工島陸域高程,具有明顯的優(yōu)越性。本文應(yīng)用MIKE21-BW模型對最外邊的人工島兼作外圍掩護人工島的不同平面布局的人工島群進行了數(shù)值模擬,給出了不規(guī)則波作用下不同平面布局人工島周圍波高分布,探討了外圍人工島對內(nèi)側(cè)人工島的掩護效果及影響因素。首先選取了與孤立圓形人工島繞射的物理實驗相同的工況進行了相應(yīng)的數(shù)值模擬,并和物理實驗的結(jié)果進行對比,驗證了MIKE21-BW模型的適用性。應(yīng)用經(jīng)試驗驗證的數(shù)值模型對孤立圓形人工島進行了數(shù)值模擬,給出了不規(guī)則波作用下圓形人工島周邊繞射系數(shù)與圓形人工島相對尺寸πD/L、不同水深之間的關(guān)系。其次,對由內(nèi)側(cè)圓形人工島和外圍矩形人工島組成的人工島群的波浪場進行了數(shù)值模擬,討論了外圍矩形人工島相對寬度B/D、前后人工島距離h/D以及內(nèi)側(cè)圓形人工島圓心與外圍矩形人工島兩端點所夾角度α等因素對內(nèi)側(cè)圓形人工島掩護效果的影響,并在此基礎(chǔ)上,討論了周期不同的不規(guī)則波對內(nèi)側(cè)圓形人工島掩護效果的影響。最后,對由內(nèi)側(cè)圓形人工島和外圍弧形人工島組成的人工島群的波浪場進行了數(shù)值模擬,討論了外圍弧形人工島相對寬度B/D、前后人工島距離h/D等因素對內(nèi)側(cè)圓形人工島掩護效果的影響,并比較了外圍矩形人工島和外圍弧形人工島的掩護效果。
[Abstract]:Artificial islands on the sea are artificial islands constructed by human beings in the sea area for various purposes, but not formed naturally. It is a new form of human utilization of marine space resources. In the design of artificial island, wave is the main marine dynamic factor acting on artificial island, so determining the design wave of artificial island is the key of artificial island design. Using the outermost artificial island in the artificial island group as the plane arrangement of the outer artificial island can reduce the influence of wave and current on the inner artificial island, and reduce the elevation of the inner artificial island, which has obvious superiority. In this paper, the MIKE21-BW model is used to simulate the artificial island groups with different plane layouts of the outermost artificial islands, and the wave height distribution around the artificial islands with different plane layouts under the action of irregular waves is given. The sheltering effect of the outer artificial island on the inner artificial island and its influencing factors were discussed. At first, the corresponding numerical simulation is carried out under the same conditions as the isolated circular artificial island diffraction physical experiment, and the results of the physical experiment are compared to verify the applicability of the MIKE21-BW model. The numerical simulation of the isolated circular artificial island is carried out by using the numerical model verified by experiments. The relationship between the peripheral diffraction coefficient of the circular artificial island and the relative size of the circular artificial island 蟺 D / L and the different water depth under the action of irregular waves is given. Secondly, the wave field of the artificial island group composed of the inner circular artificial island and the outer rectangular artificial island is numerically simulated. The effects of the relative width B / D of the outer rectangular artificial island, the distance between the front and rear artificial islands and the angle 偽 between the center of the inner circular artificial island and the two ends of the outer rectangular artificial island on the sheltering effect of the inner circular artificial island are discussed. The effects of irregular waves with different periods on the sheltering effect of the inner circular artificial island are discussed. Finally, the wave field of artificial island group composed of inner circular artificial island and peripheral arc artificial island is numerically simulated. The effects of the relative width B / D and the distance between the two artificial islands on the sheltering effect of the inner circular artificial island are discussed, and the sheltering effects of the outer rectangular artificial island and the peripheral arc artificial island are compared.
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:P756.8
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,本文編號:1811165
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