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多道浮式防波堤的水动力性能分析
| 论文题名： | 多道浮式防波堤的水动力性能分析 |
| 关键词： | 浮式防波堤;水动力性能;海流特征;防波堤结构;消波性能 |
| 摘要： | 固定式防波堤虽然具有良好消波效果，但是随着深水增加，其成本急剧增大。而浮式防波堤对生态系统破坏较小、不改变海域海流特征和减少泥沙淤积，特别浮式双箱型防波堤具有结构简单、重量较轻、造价低廉等优点。有些海港对海况要求严格，单道防波堤消波效果较难满足实际要求，因此需要增加防波堤进一步消波。由于多道防波堤结构形式和相对位置将影响其消波效果，因此研究多道浮式防波堤的消波性能十分必要。本文的主要研究内容如下： 1.本文建立了基于粘性理论的二维数值水槽，通过FLUENT的UDF(自定义函数)编写推板造波程序，在水槽的尾端建立海绵层阻尼消除波浪反射。采用VOF捕捉自由液面的流体变化。为了更好的模拟流体与浮式防波堤的相互作用，采用结构性网格离散整个水槽，这既减少了对计算机的CPU和内存占用，又增加了网格的质量。计算三种不同网格划分方案，从而确定最优形式。 2.本文给出浮式防波堤物理模型试验方案，介绍模型的主要参数和测量仪器布置情况。通过规则波试验，测量模型三自由度运动、系泊缆张力以及其前后的波浪时间历程，将采集记录的数据通过各自的处理方法，得到运动响应幅值、系泊缆最大张力和透射系数。 3.本文采用分块耦合网格划分技术，在二维数值水槽中利用结构型网格，使浮式防波堤在垂荡、纵荡和横摇相互耦合运动。通过数值模拟和试验现象分析单个防波堤和多道防波堤消波特性。 4.通过数据归纳和分析，研究波浪周期和波高的变化对单道系泊式浮式防波堤和多道防波堤消波效果、运动响应和锚链力的影响。 结果表明波浪周期的变化明显影响单道和多道浮式防波堤的消波效果，而波高的变化对其有一定的影响。多道防波堤的间距对消波效果影响不明显。波浪周期和波高变化影响防波堤运动响应和锚链力。 |
| 作者： | 王志磊 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 嵇春艳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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