波浪通过双列梯形潜堤的水动力特性研究

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 13次 | 上传用户:viggb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文基于平底床面上及1:20的斜坡床面上的波浪水槽试验,研究线性波与椭圆余弦波在平底床面上及斜坡床面上不可渗双梯形潜堤附近的水动力特性,同时以平底床面上双梯形潜堤为研究对象,试验研究此形式潜堤对在线性波和椭圆余弦波作用下的消波性能的影响,并采用Goda的两点法从试验数据中分离出入射、反射及透射波高以得到相应的消波性能试验结果。针对可能影响到双梯形潜堤消波性能的诸因素,本文主要探讨双梯形潜堤的透反射系数与相对堤顶水深R /H ,相对间距S /H ,波陡H /L ,相对波高H /h等因素的相互关系,比较分析了消波效果,并对模型消波性能的影响因素进行了深入分析。本实验利用声学多普勒流速仪ADV和NDV测量潜堤附近及斜坡床面上各位置的瞬时流速,并通过统计学方法计算得到平均流速、紊动强度、雷诺应力和紊动动能的分布,同时对两潜堤前、中、后三个位置的瞬时流速进行相位平均,其中破波带流速进行特殊的小波变化处理。本文在不同坡度斜坡床面上以及带有潜堤的斜坡床面上对波浪的传播、变形破碎位置进行了研究,并对波浪在斜坡床面上的相应波高变化进行了实验观测,同时研究在不同水深、周期、波高及潜堤间距下,波浪作用在双列潜堤上的波压力的变化。波浪通过平底床面上和斜坡床面上双列潜堤时的波形和非线性特性均有显著变化,同时潜堤附近会出现涡流的生成及消散现象,因此有必要对其进行深入研究。本文垂向二维波浪数学模型以RANS方程为控制方程,采用非线性涡粘性(各向异性)k ?ε紊流传输模型封闭雷诺应力项,利用VOF方法追踪自由表面以及采用源函数造波技术来模拟椭圆余弦波对斜坡床面上潜堤的作用,所得到的数值计算结果与实验测量数据进行对比,吻合良好,因而可利用数值计算结果进一步分析波浪变形、波浪力、波面、流场、涡量、流线、紊动动能及紊动动能耗散率等特性。
其他文献
随着我国社会主义经济的不断发展,城市人口大幅度的增加,人民生活水平的不断提高,给城市建设和管理提出了更高的要求。然而水资源的短缺和水质的恶化及污水的不及时处理严重
随着我国经济建设的发展,水文的预报和水资源的管理在国民经济中的地位越来越重要。水情采集系统为水利部门提供大量的水文数据,在洪水预报、防灾减灾中发挥了重要作用。由于传
随着宝鸡市人口的增长和经济的高速发展,水资源供需矛盾日益加剧,为了解决供需水的平衡问题,就要对未来需水情况进行预测,采取相应的工程措施和政策手段。为了使决策者更好地
海洋独桩平台常用于海洋石油的开发,其上部甲板结构由单一钢管桩即独立桩支撑。胜利油田埕岛油田目前常规的独立桩桩径(2.0m以下),在风、浪、流、冰的动力荷载作用下,其桩顶
学位