防波堤對(duì)抵御波浪入侵破壞有很重要的作用。傳統(tǒng)防波堤雖然有良好的消浪效果,但存在施工技術(shù)復(fù)雜、施工周期長(zhǎng)、造價(jià)高、未合理運(yùn)用材料等一些問(wèn)題,而新型板式防波堤可以很好的合理彌補(bǔ)上述問(wèn)題。新型板式結(jié)構(gòu)的防波堤具有造價(jià)成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易以及對(duì)海洋環(huán)境的損壞減小到最低等優(yōu)點(diǎn),并且我們還可以根據(jù)所收集有關(guān)海域的波浪要素可將板式防波堤設(shè)置在深海、近海岸和港口等涉海地區(qū)用來(lái)防止波浪對(duì)水工建筑物、海岸線和停泊物等的侵蝕。所以新型板式結(jié)構(gòu)的防波堤得到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注、探究和創(chuàng)新。本文將依據(jù)單層平板結(jié)構(gòu)的防波堤,應(yīng)用有限體積方法探討研究單層弧板式（下弧板和上弧板）防波堤和單層水平板式防波堤在不同出水狀態(tài)下的消浪性能的差異,通過(guò)研究比較分析單層弧板（下弧板和上弧板）防波堤的消浪優(yōu)勢(shì)和適用范圍。論文應(yīng)用Fluent軟件采用N-S動(dòng)量方程編制UDF程序構(gòu)建黏性波浪水槽。通過(guò)設(shè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)驗(yàn)證數(shù)值結(jié)果與理論結(jié)果有良好的擬合效果,并且模擬的水平板與波浪相互作用的結(jié)果與前人結(jié)果變化趨勢(shì)大體一致,從而證明數(shù)值水槽的可行性。分析規(guī)則波對(duì)3種結(jié)構(gòu)型式防波堤的相互作用,討論相對(duì)波高、相對(duì)板寬、相對(duì)潛深和波陡對(duì)其消浪性能的影響,以... 

【文章來(lái)源】：魯東大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２空水槽部分網(wǎng)格示意圖??在計(jì)算中，壓力設(shè)置為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，工作的外部空氣密度為１．２２５ｋｇ／ｍ２，??

通過(guò)ＡＮＳＹＳ?Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ（Ｆｈｉｉｄ?Ｆｌｏｗ?Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）建立二維數(shù)值平面水槽。本文??規(guī)定數(shù)模切面水槽的長(zhǎng)為６０ｍ，高為２ｍ。水深為ｌｍ，上部空氣也為ｌｍ。水槽??示意圖如圖２．１所示。??ａｉｒ??２ｍ??％￣??—?Ｘ??ｗａｔｅｒ?１?ｍ??Ｖ??｜?土??＜?＞??６０ｍ??圖２．１數(shù)值水槽示意圖??因?yàn)檫\(yùn)用不可壓縮黏性流體進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，所以選用有限體積法進(jìn)行離散。??首先要將計(jì)算區(qū)域劃分為網(wǎng)格，然后將控制方程離散在網(wǎng)格上，為確保無(wú)重合網(wǎng)??格，本文二維數(shù)值水槽劃分的網(wǎng)格全部采用分塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，網(wǎng)格形狀為四邊形。??各種算例遵循網(wǎng)格劃分原則為．？在靜水面和防波堤模型附近進(jìn)行網(wǎng)格加密。對(duì)于??空水槽在靜水面上下ｌ〇ｃｍ處進(jìn)行加密，加密網(wǎng)格塊２尺寸為長(zhǎng)ｘ＝６ｃｍ、寬ｙ＝２ｃｍ，??其余非加密區(qū)網(wǎng)格塊１、塊３尺寸為長(zhǎng)ｘ＝６ｃｍ、寬ｙ＝４ｃｍ?（圖２．２）。此劃分網(wǎng)格??計(jì)算開銷適中，且滿足精度要求。??１?＇，＇钃??ｎｖｉ?１?－：．：：－；?：：＇；．：?■?■?？?■．?：ｖｒ：：：?：：：?：：?：＇?■?：；?；：?：?：Ｈ?：?：：?；＇?：?ｉ：；?：：?：！?；?－?；：?■?；ｌ?／?：?：?；?？?：；：?ＺＩ：：：：??．?．．?￣ｔ??圖２．２空水槽部分網(wǎng)格示意圖??在計(jì)算中，壓力設(shè)置為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，工作的外部空氣密度為１．２２５ｋｇ／ｍ２，??重力加速度為９．８１ｍ／ｓ２

＇?６０；?＾??圖２．３二維空水槽示意圖??壓力速度耦合方法采用ＰＩＳＯ算法，時(shí)間項(xiàng)采用二階隱式差分法，應(yīng)用ＵＤＦ??設(shè)定相應(yīng)的邊界條件：水槽左端設(shè)置為速度入口（ｉｎｌｅｔ），設(shè)定入口初始法向速??度為０；設(shè)定右端為壓力出口（ｏｕｔｌｅｔ），設(shè)置初始總壓力與靜壓力都為０，即可??表示為一個(gè)大氣壓；底部邊界默認(rèn)為壁面。在整個(gè)計(jì)算區(qū)域中，水平面以下（ｌｍ??水深）的體積分?jǐn)?shù)為１，水平面以上（空氣）體積分?jǐn)?shù)為０。采集間隔為０．００１，??總時(shí)間步為５００００次，直至波浪場(chǎng)平穩(wěn)。??２．２．２歷時(shí)曲線的監(jiān)測(cè)及驗(yàn)證??為得到自由表面某點(diǎn)波高的波動(dòng)歷時(shí)曲線，首先需要驗(yàn)證在空水槽中可以產(chǎn)??生穩(wěn)定的波浪場(chǎng)，在Ｆｌｕｅｎｔ軟件的Ｓｕｒｆａｃｅ選項(xiàng)中先定義監(jiān)測(cè)的位置，然后在??Ｓｏｌｖｅ—Ｍｏｎｉｔｏｒ—Ｓｕｒｆａｃｅ?中監(jiān)測(cè)并輸出。??選取波高／／＝〇．ｌｍ、水深盧ｌｍ和周期ｒ＝］．８ｓ的規(guī)則波浪來(lái)進(jìn)行水槽造、消??波穩(wěn)定性的驗(yàn)證。在距離造波位置處ｘ＝１０ｍ、２０ｍ、３０ｍ、４０ｍ、５７ｍ＃?５９．５ｍ處??設(shè)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)（如圖２．４）。??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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