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原文传递抛石防波堤内波浪运动的研究

论文题名：	抛石防波堤内波浪运动的研究
关键词：	抛石防波堤;波浪;渗流;VOF法;Fluent软件
摘要：	该文抛弃均质渗流假定,对抛石防波堤内波浪运动的问题进行了研究.根据抛石防波堤内块体随机堆放的特点生成断面,将块石体视为固壁边界,对块体以外的流体区域划分网格,用有限单元法对堤内外的波浪场进行计算.用Fluent软件计算抛石堤内的波浪渗流场,整个计算域为气液两相流动,自由表面的处理采用VOF法.为了验证Fluent软件的有效性,该文设计了相应的实验.通过计算结果与实验结果的对比可知,用Fluent软件解决抛石堤内的波浪渗流问题是切实可行的.对不同孔隙率、不同块体粒径的抛石防波堤进行了大量的计算.计算结果表明抛石防波堤内块体的受力受到很多因素的影响:如防波堤孔隙率、断面形式、块体平均半径及半径标准差、块体的堆放形式以及波浪条件如波高、波周期和波长等.抛石堤后透射波浪与防波堤的孔隙率以及波长等因素有关,孔隙率越大波长越长透射系数也越大,一般透射系数较小.从防波堤内部的渗流压力场来看,不同位置的压力变化很大,堤前靠近自由水面处受到很大的动水压力,这是整个防波堤中波浪作用最剧烈的区域,堤后靠近自由水面的位置以及堤前堤脚处渗流压力也较大.从单个块体的受力来看,不同时刻不同位置的块体受力差异很大.同一时刻,堤前靠近自由水面位置的块体受力最大,有时可能是堤内第二、第三层的块体受力最大;一般只有少数几个块体受力较大,大部分块体所受渗流压力较小.不同时刻块体受力的最大值也有很大的变化,但受力最大的块体位置较为固定,几个块体轮流出现最大值.从不同模型的计算结果可知,块体的最大受力随着防波堤孔隙率以及块体平均半径的增加而减小.
作者：	任增金
专业：	港口、海岸及近海工程
导师：	别社安
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2003
正文语种：	中文