海洋蘊(yùn)含著無(wú)窮無(wú)盡的能量,時(shí)而洶涌磅礴,時(shí)而溫潤(rùn)寧?kù)o,不斷引發(fā)人類的敬畏和探索。一方面,新型防波堤不斷被提出以防范海水侵蝕和波浪沖擊;另一方面,陸地化石能源日益枯竭,迫使人們將目光轉(zhuǎn)向環(huán)�？稍偕男履茉�,如海上風(fēng)能、波浪能等。但在復(fù)雜海況中,建筑物的建造和維修成本很高,難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。因此,擴(kuò)展系統(tǒng)功能以提高海洋建筑物的經(jīng)濟(jì)性極具科研和實(shí)踐意義。本文以一般防波堤結(jié)構(gòu)的波浪衍射及輻射問(wèn)題入手,探索結(jié)合防波堤結(jié)構(gòu)的嵌套式OWC（Oscillating Water Column）裝置結(jié)構(gòu)形式,以期在消波防浪的同時(shí)拓寬波能轉(zhuǎn)換高效頻率帶�；趧�(shì)流理論,采用匹配特征函數(shù)法對(duì)線性波與結(jié)構(gòu)物相互作用的問(wèn)題進(jìn)行理論求解。忽略海底地形的影響,建立二維歐拉坐標(biāo)系,對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行分區(qū)求解。針對(duì)結(jié)構(gòu)物尖角附近流體運(yùn)動(dòng)速度的奇異性分布,引入特定正交多項(xiàng)式將區(qū)域間公共界面上的速度分布函數(shù)近似展開(kāi)。本文求解過(guò)程從較為簡(jiǎn)單的波浪衍射問(wèn)題開(kāi)始,逐步引入由振蕩結(jié)構(gòu)物及自由液面上振蕩氣壓引起的輻射問(wèn)題,最終完成新型OWC裝置求解模型的搭建。首先,對(duì)線性波與T型透空式防波堤的相互作用問(wèn)題進(jìn)行求解,綜合分析結(jié)構(gòu)物各幾何參數(shù)對(duì)其消波... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２波浪與浮式結(jié)構(gòu)物相互作用的問(wèn)題分解??

Ｓｈｉｇｅｔａ１５７１等采用實(shí)驗(yàn)的方式研究浮式防波堤通過(guò)擺裝置獲取波浪能的水動(dòng)力特??性。相關(guān)實(shí)驗(yàn)與數(shù)模研究很多，此處不再贅述１５８４Ｑ］。近年的相關(guān)理論研究也較為豐富，如??圖１．３所示，Ｚｈａｏｌ６１—等釆用基于勢(shì)流理論的特征函數(shù)展開(kāi)法研究結(jié)合浮式方箱的振蕩浮??標(biāo)波能轉(zhuǎn)換裝置，結(jié)果表明裝置的消波性能與固定方箱相當(dāng)，同時(shí)可通過(guò)調(diào)整ＰＴＣＫｐｏｗｅｒ??ｔａｋｅ?ｏｆｆ）阻尼使裝置的波能轉(zhuǎn)換效率維持在較高水平；隨后，還將振蕩浮標(biāo)波能轉(zhuǎn)換裝置??安裝在水面固定方箱上，利用浮標(biāo)在入、反射波共同作用下的垂蕩運(yùn)動(dòng)將波能轉(zhuǎn)換為機(jī)械??能。Ｎｉｎｇｉｍ等同樣利用浮式結(jié)構(gòu)的垂蕩運(yùn)動(dòng)進(jìn)行波能轉(zhuǎn)換，并分別對(duì)單浮筒及雙浮筒系??統(tǒng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)減小前側(cè)浮筒吃水深度可有效拓寬系統(tǒng)波能轉(zhuǎn)換的高效頻率帶。??＾?ＰＴＯ?ｄｕｍｐｉｎｇ??ｉｎｃｉｄｅｎ＾?ｗａｖｅｓ?＾?雲(yún)?１?ｎｍＩＳ？ｉｔｔｅｄ＾ｗｕＴＯＳ?廣，??Ａ，?Ｉ?＾?：?：?Ｌ?Ｊ??°３?！?ｉ

圖２．１?Ｔ型透空式防波提示意圖??２．１控制方程和邊界條件??如圖２．１所示，Ｔ型透空式防波堤安裝在有哏水深中，上部為矩形方箱，下部為可忽??略厚度的垂向薄板。箱體結(jié)構(gòu)的水平寬度記為ａ?＋６，吃水深度記為ｄ；垂向薄板的長(zhǎng)度??記為ｃ，那么整個(gè)防波堤的吃水深度Ｈ＝ｃ＋ｄ。記靜水深為／ｉ，以垂向薄板與靜水面的??交點(diǎn)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系，波浪沿ｒｅ軸正向傳播。根據(jù)邊界條件的差異，可將整個(gè)流域??分割為４個(gè)區(qū)域（仏，％，％，％；）。??記入射波的頻率為〇；，對(duì)速度勢(shì)￥可分離出時(shí)間變量ｈ??￥（ａ；，?ｚ，?ｔ）?＝?Ｒｅ［０（ａ；，?ｚ）ｅ￣ｌｂＪｔ｝．?（２．１）??其中，ｉ?＝?ｘ／＾Ｉ�；跓o(wú)旋無(wú)粘的理想流體假定，速度勢(shì)０（０：，?２）在整個(gè)流場(chǎng)中應(yīng)滿??足拉普拉斯方程：??ｄ２ｃｐ（ｘ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]T型透空式防波堤消波性能的理論分析[J]. 王國(guó)玉,黃璐,任冰,王永學(xué).  水利水電科技進(jìn)展. 2014(02)
[2]Wind energy and wave energy resources assessment in the East China Sea and South China Sea[J]. ZHENG ChongWei1,2,ZHUANG Hui1,LI Xin3 & LI XunQiang1 1 Institute of Meteorology in Science and Technology University of PLA,Nanjing 211101,China;2 Unit 12 No.92538 of PLA,Dalian 116041,China;3 Unit No.92962 of PLA,Guangzhou 510320,China.  Science China（Technological Sciences）. 2012(01)
[3]海上風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J]. 姚興佳,隋紅霞,劉穎明,王曉東.  上海電力. 2007(02)
[4]Wave Defending Effects of V-Type Bottom-Mounted Breakwaters[J]. 繆國(guó)平,程建生,尤云祥,王景全.  China Ocean Engineering. 2005(02)
[5]斜坡式和直墻式防波堤技術(shù)的新進(jìn)展[J]. 俞聿修.  港工技術(shù). 2000(04)
[6]金山車客渡碼頭增設(shè)擋浪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介[J]. 徐紅.  水運(yùn)工程. 2000(S1)
[7]透空式防波堤在大窯灣工程中的應(yīng)用[J]. 王巨輪,朱承.  水運(yùn)工程. 2000(06)
[8]炮臺(tái)灣船舶基地固定透空式防波堤施工[J]. 曹根祥,蔡福康.  水運(yùn)工程. 1995(12)

碩士論文
[1]T型透空式防波堤消波性能分析[D]. 黃璐.大連理工大學(xué) 2013



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