多道浮式防波堤的水動力性能分析.pdf

1、固定式防波堤雖然具有良好消波效果，但是隨著深水增加，其成本急劇增大。而浮式防波堤對生態(tài)系統(tǒng)破壞較小、不改變海域海流特征和減少泥沙淤積，特別浮式雙箱型防波堤具有結(jié)構(gòu)簡單、重量較輕、造價低廉等優(yōu)點。有些海港對海況要求嚴格，單道防波堤消波效果較難滿足實際要求，因此需要增加防波堤進一步消波。由于多道防波堤結(jié)構(gòu)形式和相對位置將影響其消波效果，因此研究多道浮式防波堤的消波性能十分必要。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1.本文建立了基于粘性理論的

2、二維數(shù)值水槽，通過FLUENT的UDF(自定義函數(shù))編寫推板造波程序，在水槽的尾端建立海綿層阻尼消除波浪反射。采用VOF捕捉自由液面的流體變化。為了更好的模擬流體與浮式防波堤的相互作用，采用結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格離散整個水槽，這既減少了對計算機的CPU和內(nèi)存占用，又增加了網(wǎng)格的質(zhì)量。計算三種不同網(wǎng)格劃分方案，從而確定最優(yōu)形式。
　　2.本文給出浮式防波堤物理模型試驗方案，介紹模型的主要參數(shù)和測量儀器布置情況。通過規(guī)則波試驗，測量模型三自由度運

3、動、系泊纜張力以及其前后的波浪時間歷程，將采集記錄的數(shù)據(jù)通過各自的處理方法，得到運動響應幅值、系泊纜最大張力和透射系數(shù)。
　　3.本文采用分塊耦合網(wǎng)格劃分技術(shù)，在二維數(shù)值水槽中利用結(jié)構(gòu)型網(wǎng)格，使浮式防波堤在垂蕩、縱蕩和橫搖相互耦合運動。通過數(shù)值模擬和試驗現(xiàn)象分析單個防波堤和多道防波堤消波特性。
　　4.通過數(shù)據(jù)歸納和分析，研究波浪周期和波高的變化對單道系泊式浮式防波堤和多道防波堤消波效果、運動響應和錨鏈力的影響。