本文關(guān)鍵詞：礁坪地形上波浪傳播與流場(chǎng)特性SPH分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：珊瑚礁海岸是天然的防波堤,可以有效的阻擋外海海浪及風(fēng)暴潮對(duì)海岸的侵蝕。隨著海洋工程建設(shè)的不斷發(fā)展和拓深,國(guó)內(nèi)外已有在珊瑚礁坪上修造建筑物的實(shí)例。然而珊瑚礁海岸的地形條件與普通的近岸地形條件不甚相同,其在水深急劇變化之后存在一段長(zhǎng)礁坪,礁坪上的水深較淺且變化不大,較小的波浪可以穿越礁坪而不發(fā)生破碎,較大的波浪則會(huì)發(fā)生變形破碎,因而能夠穿越珊瑚礁頂?shù)牟ɡ说拇笮∈艿浇钙荷纤畹南拗�。穿過(guò)礁坪的波浪會(huì)與礁上建筑物相互作用,因而有必要深入了解波浪在礁坪地形上的傳播規(guī)律和礁坪上水體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。本文基于光滑粒子動(dòng)力學(xué)(Smoothed Particle Hydrodynamics,即SPH)方法,以N-S方程為水動(dòng)力控制方程,建立了二維數(shù)值波浪水槽,對(duì)波浪在不同坡度的礁坪地形上的傳播問(wèn)題開(kāi)展了數(shù)值模擬。同時(shí),在大連理工大學(xué)海岸和近海工程的波浪水槽內(nèi),設(shè)計(jì)并完成了規(guī)則波在陡峭礁坪(坡度1：1)上傳播變形的物理模型試驗(yàn),測(cè)量和分析了不同位置處波面的變化情況,并對(duì)礁坪上水體的流動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了觀測(cè)和分析�；趯�(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,對(duì)有陡峭向海坡(坡度1：1)且后方坪頂有凹陷的礁坪地形上規(guī)則波的傳播過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。波面和流速的數(shù)值計(jì)算結(jié)果與物理模型試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)吻合較好,表明本文所建立的SPH數(shù)值波浪水槽可模擬深水波浪在陡峭礁坪地形上的傳播變形問(wèn)題。在對(duì)SPH數(shù)值波浪水槽充分驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,本文對(duì)波浪在不同坡度的珊瑚礁坪上的傳播和流場(chǎng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,考慮了入射波浪周期、波高,礁前水深,礁坪坡度等對(duì)波浪和礁坪上流場(chǎng)屬性的影響,分析了波面在礁坪地形上的變形規(guī)律以及礁坪上水體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。同時(shí),結(jié)合對(duì)礁坪周圍速度場(chǎng)的分析,探討了波浪在礁坪地形上傳播時(shí)的流場(chǎng)變化情況。
【關(guān)鍵詞】：SPH方法 數(shù)值水槽 珊瑚礁 斜坡平臺(tái) 流場(chǎng)特性分析
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV139.2;P75
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 課題研究背景和意義8-10
• 1.2 SPH方法的研究進(jìn)展及應(yīng)用10-12
• 1.3 波浪在礁坪地形上傳播的研究進(jìn)展12-14
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容14-16
• 2 SPH方法的基本原理及實(shí)現(xiàn)16-30
• 2.1 SPH方法基本思想16-17
• 2.2 SPH方法基本方程17-22
• 2.2.1 函數(shù)和函數(shù)導(dǎo)數(shù)的積分表示法17-19
• 2.2.2 光滑函數(shù)19-21
• 2.2.3 粒子近似法21-22
• 2.3 SPH形式的水動(dòng)力控制方程22-25
• 2.3.1 連續(xù)方程23
• 2.3.2 動(dòng)量方程23-25
• 2.4 SPH數(shù)值算法25-30
• 2.4.1 狀態(tài)方程25
• 2.4.2 數(shù)值修正25-27
• 2.4.3 邊界處理27-28
• 2.4.4 時(shí)間積分28-30
• 3 物理模型試驗(yàn)30-38
• 3.1 試驗(yàn)的設(shè)備與布置30-33
• 3.1.1 試驗(yàn)設(shè)備與儀器30-31
• 3.1.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)與水槽布置31-33
• 3.2 試驗(yàn)的組次與方法33-34
• 3.2.1 試驗(yàn)組次33-34
• 3.2.2 試驗(yàn)方法34
• 3.3 試驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明34-38
• 4 數(shù)值波浪水槽的建立及驗(yàn)證38-47
• 4.1 數(shù)值波浪水槽的建立38-39
• 4.2 數(shù)值模型的驗(yàn)證39-47
• 4.2.1 波面對(duì)比分析39-45
• 4.2.2 流速對(duì)比分析45-47
• 5 波浪在礁坪地形上傳播的SPH模擬47-68
• 5.1 數(shù)值建模及模擬條件47-50
• 5.2 波面影響分析50-59
• 5.2.1 周期的影響50-52
• 5.2.2 入射波高的影響52-54
• 5.2.3 礁前水深的影響54-55
• 5.2.4 斜坡坡度的影響55-59
• 5.3 流速分析59-63
• 5.3.1 波浪要素改變的影響59-61
• 5.3.2 礁前水深與斜坡坡度的影響61-63
• 5.4 流場(chǎng)分析63-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況73-74
• 致謝74-75

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  本文關(guān)鍵詞：礁坪地形上波浪傳播與流場(chǎng)特性SPH分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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