實(shí)驗(yàn)室基于二階理論的波浪模擬
本文關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)室基于二階理論的波浪模擬
更多相關(guān)文章: 二階造波 一階造波 約束諧波 自由諧波 造波機(jī)選型
【摘要】:實(shí)驗(yàn)室常用的一階造波理論中的小振幅假設(shè)會(huì)在造波時(shí)生成附加的自由偽諧波,該波浪會(huì)影響造波的質(zhì)量,而二階造波方法可以通過附加造波板運(yùn)動(dòng)消除該自由偽諧波,只保留約束諧波來達(dá)到修正的目的。在實(shí)驗(yàn)室中能夠精確模擬波浪,對(duì)于研究波浪的傳播運(yùn)動(dòng)以及波浪對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用具有重要的意義。本文基于Schaffer建立的二階造波理論,在二維情況下,建立了實(shí)驗(yàn)室水槽造波軟件,針對(duì)規(guī)則波和不規(guī)則波,分別采用一階和二階理論進(jìn)行推板造波實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了二階造波方法的有效性,二階造波方法可有效抑制自由偽諧波,得到更精確的波形,并對(duì)采用二階造波理論產(chǎn)生波浪時(shí)的問題進(jìn)行了討論,可供實(shí)際應(yīng)用時(shí)參考。進(jìn)一步擴(kuò)展建立了三維情況下水池造波軟件,針對(duì)斜向規(guī)則波、斜向不規(guī)則波、雙色雙向波和雙向不規(guī)則波進(jìn)行了數(shù)值模擬,并針對(duì)斜向規(guī)則波和斜向不規(guī)則波,分別采用一階和二階理論進(jìn)行了水池推板造波實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了二階造波方法的有效性,對(duì)三維情況下進(jìn)行二階造波產(chǎn)生波浪時(shí)的問題進(jìn)行了討論,可供實(shí)際應(yīng)用時(shí)參考。此外,本文基于二階造波理論,針對(duì)規(guī)則波,研究了在采用一階造波方法時(shí)得到的約束超諧波和自由超諧波的無因次波高隨波陡、相對(duì)水深和波傳播角度的變化,該成果可為采用一階造波時(shí)的造波機(jī)選型提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:二階造波 一階造波 約束諧波 自由諧波 造波機(jī)選型
【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
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 研究的背景和意義8
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況8-12
- 1.2.1 二維造波理論9-11
- 1.2.2 三維造波理論11-12
- 1.3 本文主要工作及研究方法12-14
- 2 二維二階造波理論14-46
- 2.1 控制方程14-17
- 2.2 一階問題的解17-21
- 2.3 二階問題的解21-23
- 2.4 二階傳遞函數(shù)F~±的相關(guān)分析23-25
- 2.5 二階傳遞函數(shù)F~±等值線圖及對(duì)比驗(yàn)證25-30
- 2.6 應(yīng)用范圍30
- 2.7 產(chǎn)生波浪特性的理論分析30-37
- 2.7.1 規(guī)則波的理論計(jì)算結(jié)果31-33
- 2.7.2 不規(guī)則波的理論計(jì)算結(jié)果33-37
- 2.8 二階諧波的理論分析37-44
- 2.9 結(jié)論與討論44-46
- 3 二維水槽造波實(shí)驗(yàn)46-63
- 3.1 實(shí)驗(yàn)布置及波浪參數(shù)46
- 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析46-61
- 3.2.1 規(guī)則波的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析46-52
- 3.2.2 不規(guī)則波的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析52-61
- 3.3 結(jié)論與討論61-63
- 4 三維二階造波理論63-102
- 4.1 控制方程63-65
- 4.2 一階問題的解65-66
- 4.3 二階問題的解66-68
- 4.4 產(chǎn)生波浪特性的理論分析68-93
- 4.4.1 斜向規(guī)則波的理論計(jì)算結(jié)果68-73
- 4.4.2 斜向不規(guī)則波的理論計(jì)算結(jié)果73-78
- 4.4.3 雙色雙向波的理論計(jì)算結(jié)果78-84
- 4.4.4 雙向不規(guī)則波的理論計(jì)算結(jié)果84-93
- 4.5 二階諧波的理論分析93-100
- 4.6 結(jié)論與討論100-102
- 5 三維水池造波實(shí)驗(yàn)102-117
- 5.1 實(shí)驗(yàn)布置及波浪參數(shù)102-104
- 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析104-116
- 5.2.1 斜向規(guī)則波的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析104-112
- 5.2.2 斜向不規(guī)則波的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析112-116
- 5.3 結(jié)論與討論116-117
- 結(jié)論與展望117-119
- 參考文獻(xiàn)119-123
- 附錄A 二維二階造波理論相關(guān)推導(dǎo)及參數(shù)123-125
- 附錄B 三維二階造波理論相關(guān)推導(dǎo)及參數(shù)125-128
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況128-129
- 致謝129-130
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