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透空管式防波堤消浪性能试验研究
| 论文题名： | 透空管式防波堤消浪性能试验研究 |
| 关键词： | 透空管式防波堤;数值模拟;消浪性能;结构参数;波浪要素 |
| 摘要： | 近年来，国内外学者对各种透空式防波堤的消浪性能进行大量研究。透空式防波堤结构特点是上部消浪结构由桩柱支撑，下部结构可以透水。其优点是下部结构的水域可以自由交换，减少港内淤积，防止“死水”现象的发生，并且其结构简单，造价经济。其缺点是目前的工程应用领域有一定的限制条件，在长周期的波浪条件下，消波效果不是很理想。由于其消波机理复杂，目前国内外学者主要针对透空式防波堤开展物理模型试验研究。 本文提出一种由上至下管径逐渐增大的透空管式防波堤，其管道断面为圆形，当波浪穿过管道时，管道内部会发生水质点的振动，同时波浪与管道内部空气及管壁相互作用从而消耗波浪能量，达到消波的目的。本文主要围绕三个方面对透空管式防波堤的消浪性能展开研究，并且分析结构参数及波浪要素对反射系数及透射系数的影响。 在理论方面，总结了国内外学者对透空式防波堤透空系数及反射系数理论公式的研究，并且主要分析了国内学者针对透空管式防波堤反射系数计算公式的推导过程。 在物理模型试验方面，本文主要分析了透空管式防波堤结构参数相对宽度、堤前及堤后坡度、管径大小及波浪要素波陡对透射系数及反射系数的影响，同时选取消浪效果较好的一种结构与透空水平板结构进行了消浪效果对比，结果发现透空管式防波堤的消浪效果较好。 在数值模拟方面，本文主要利用Fluent软件对透空管式防波堤进行了二维数值模拟，通过模拟过程分析防波堤的消浪作用，并将数值模拟与物理模型试验结果进行对比，两种分析结果的透射系数及反射系数变化规律一致，但数值模拟结果偏大。 基于透空管式防波堤消波性能的理论总结、物理模型试验及数值模拟，可以发现该防波堤消波性能较好、构造简单、造价低，在近海工程中有一定的实用价值。 |
| 作者： | 那婧 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 拾兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国海洋大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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