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一种新型应急浮式防波堤水动力特性研究
| 论文题名： | 一种新型应急浮式防波堤水动力特性研究 |
| 关键词： | 防波堤;水动力特性;物理模型试验;FLOW-3D软件 |
| 摘要： | 针对海上救助打捞、工程临时防护等应急防浪情况，对一种由三管组合消波单元串联而成的新型应急浮式防波堤进行了研究。该防波堤具有使用灵活、造价低、可重复利用、组装速度快、方便运输安装等特点。 通过物理模型试验，研究波陡、相对入水深度、相对宽度及锚链长度等因素对浮式防波堤的消浪效果的影响，进而研究相对宽度以及波高等因素对运动特性以及锚链力的影响。研究结果表明： 对于消浪效果研究，锚链长度与水深比为2:1、单根消浪管开孔的组合型式（组合型式一）消浪效果最优。浮式防波堤的透射系数基本随着波陡、相对宽度及相对水深的增大而逐渐减小，在水深及波高较大时呈先增大后减小的趋势，且该种浮式防波堤对波高较小的波况消浪效果更显著。 对于运动特性研究，波高是影响浮体运动特性的主要因素，浮体横荡、垂荡及横摇均随波高的增大而增大。浮体横荡、垂荡基本随着相对宽度的增大而减小，对于组合型式一以及组合型式五，浮体横摇值随着相对宽度的减小而减小对于组合型式二以及组合型式三，浮体横摇值基本随着相对宽度的减小而增大。 对于锚链受力研究，锚链受力随相对宽度的减小而增大，而与相对入水深度的相关性较差。 运用FLOW-3D软件针对组合型式一模拟了该新型应急浮式防波堤在规则波作用下的运动过程，并与波浪水槽内系列物理模型试验结果进行比较，验证了数学模型计算结果。进而探求浮体不同入水深度对透射系数以及锚链力的影响规律，研究结果表明：透射系数和锚链力随相对入水深度的增大而减小，但只在一定范围内对其产生影响。该新型应急浮式防波堤的消浪效果良好，为其推广应用提供参考依据。 |
| 作者： | 邹鹏旭 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 李绍武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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