多功能透空式防波堤的水动力特性研究

发布时间：2022-02-20 08:53

　　防波堤是海岸工程中的一种常见的建筑物,也是沿海港口的重要组成部分,其具有抵御波浪的能力,保证了港口水域的稳定性,为港口的建设和船舶运行提供安全稳定的条件。而与传统的直立堤、斜坡堤相比,透空式防波堤有着造价低、施工快、易拆除、可透流等优点,此外,在保证港内水深的前提下,透空式防波堤的内侧还可以兼做码头,供船舶停靠。本文基于有限体积法的OpenFOAM的数值波浪水槽和物理模型实验对一种可兼靠船舶的挡板透空式防波堤的水动力特性开展分析工作。通过对OpenFOAM扩展的应用,本文建立的基于有限体积法的数值波浪水槽,并通过与现有的典型透空结构物的试验数据的比对分析,初步验证了数值波浪水槽的有效性。在大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室的波浪水槽内,通过规则波与单层挡板透空式防波堤作用的模型试验,观测了挡板透空防波堤后波面的变化情况、迎浪侧挡板上波压力的分布情况以及挡板下方水体运动速度等。基于上述数值波浪水槽,本文将数值计算了单层挡板透空式防波堤对波浪的透射系数、挡板上波压力分布和底部水体运动速度,并通过与模型试验数据进行了比较分析,进一步检验了该水槽用以模拟波浪和挡板透空式防波堤作用的实用性... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究目标与意义
    1.2 国内外研究现状与发展趋势
        1.2.1 国外研究概况
        1.2.2 国内研究概况
        1.2.3 透空式防波堤的应用实例
    1.3 本文研究内容与结构
2 数学模型
    2.1 OpenFoam简介
    2.2 控制方程
    2.3 边界条件
        2.3.1 自由表面边界
        2.3.2 造波和吸收边界
        2.3.3 其他边界
    2.4 数值求解
    2.5 本章小结
3 数值波浪水槽
    3.1 波浪水槽
        3.1.1 计算域
        3.1.2 网格划分
        3.1.3 波浪条件
    3.2 竖直薄板
    3.3 Π型结构
    3.4 本章小结
4 透空式防波堤消波性能分析
    4.1 物理模型试验
    4.2 数值算例设置
    4.3 结果比较
        4.3.1 波面
        4.3.2 波压力
        4.3.3 流速
    4.4 消波性能分析
        4.4.1 相对宽度
        4.4.2 相对入水深度
        4.4.3 挡板布置方式
    4.5 本章小结
结论
参考文献
附录 OpenFOAM数值波浪水槽
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]多层水平板衰减波浪的影响因素分析[J]. 王国玉,刘丹,任冰,王永学.  水利水电科技进展. 2011(01)
[2]双层水平板型透空式防波堤消波性能试验研究[J]. 唐琰林,张宁川,刘爱珍.  水道港口. 2006(05)
[3]多层水平板透空式防波堤消浪性能试验研究[J]. 王国玉,王永学,李广伟.  大连理工大学学报. 2005(06)
[4]金山车客渡码头增设挡浪结构简介[J]. 徐红.  水运工程. 2000(S1)
[5]多层挡板桩基透空式防波堤消浪特性试验研究[J]. 严以新,郑金海,曾小川,谢怀东.  海洋工程. 1998(01)
[6]黄岐渔港新型透空式防波堤设计研究[J]. 谢怀东.  河海大学学报. 1997(04)
[7]炮台湾船舶基地固定透空式防波堤施工[J]. 曹根祥,蔡福康.  水运工程. 1995(12)
[8]透空式防波堤消波性能试验研究[J]. 麻志雄.  水运工程. 1990(10)
[9]深水薄板式防波堤的理论分析[J]. 邱大洪,王学庚.  水运工程. 1986(04)

硕士论文
[1]T型透空式防波堤消波性能分析[D]. 黄璐.大连理工大学 2013
[2]组合板式防波堤水动力特性研究[D]. 张志强.大连理工大学 2010
[3]双层水平板型防波堤水动力特性研究[D]. 谷文强.大连理工大学 2009



本文编号：3634699