隨著港口大型化和近岸海岸帶的開放利用,工字板組合式透空防波堤具有造價(jià)低廉、水體交換良好、軟弱地基適應(yīng)性良好、施工方便高效等優(yōu)異特征,對(duì)其進(jìn)行研究具有重要意義。本文通過(guò)數(shù)值模擬軟件Flow-3D,建立數(shù)值造波水槽研究規(guī)則波作用下工字板組合式透空防波堤附近的水動(dòng)力特性以及進(jìn)行防波堤受力研究。以防波堤開孔率A/Ao、工字板翼板相對(duì)間距j/L,相對(duì)水深d/L,波陡H/L,相對(duì)潛深h/d為影響因素,分別分析了工字板組合式透空防波堤在以上影響因素下的水動(dòng)力特性。探討波浪與防波堤結(jié)構(gòu)相互作用時(shí),水體速度、渦量、壓力之間的相互關(guān)系,對(duì)消波過(guò)程進(jìn)行了三維分析。對(duì)工字板組合式透空防波堤在不同淹沒(méi)深度h、開孔率A/A。、波高H、波周期T下的波壓力分布規(guī)律進(jìn)行研究;分析防波堤結(jié)構(gòu)受到的波浪總力在水平與垂直方向的歷時(shí)特性;利用無(wú)量綱分析方法,分析相對(duì)波高H/d、相對(duì)波長(zhǎng)L/B對(duì)防波堤結(jié)構(gòu)在水平與垂直方向總力的影響。得到主要結(jié)論如下:波浪與防波堤相互作用時(shí),工字板橫隔板對(duì)水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)造成破壞,引起水體壓力變化,產(chǎn)生壓力差,壓力差影響流速,使水體產(chǎn)生渦旋。壓力、速度、渦旋三者之間存在關(guān)聯(lián),速度與渦量變化趨勢(shì)具有一致性...

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外透空式防波堤研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外透空式防波堤研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)透空式防波堤研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國(guó)內(nèi)外透空式防波堤數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 數(shù)值模型建立
    2.1 FLOW-3D軟件簡(jiǎn)介
    2.2 模型建立控制方程
        2.2.1 波浪運(yùn)動(dòng)控制方程
        2.2.2 紊流模型控制方程
        2.2.3 控制方程的離散與求解
    2.3 模型建立與網(wǎng)格劃分
        2.3.1 模型建立
        2.3.2 模型網(wǎng)格劃分
    2.4 模型邊界條件及初始條件設(shè)置
    2.5 數(shù)值模型驗(yàn)證
        2.5.1 數(shù)值水槽造波驗(yàn)證
        2.5.2 數(shù)值模型消波及受力驗(yàn)證
    2.6 數(shù)值模型試驗(yàn)工況
    2.7 本章小結(jié)
第三章 防波堤水動(dòng)力特性分析
    3.1 消波性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
        3.1.1 透射系數(shù)與反射系數(shù)
        3.1.2 消波性能影響因素分析
    3.2 防波堤水動(dòng)力特性分析
        3.2.1 開孔率A/A_o對(duì)水動(dòng)力特性影響
        3.2.2 工字板翼板相對(duì)間距j/L對(duì)水動(dòng)力特性影響
        3.2.3 相對(duì)潛深h/d對(duì)水動(dòng)力特性影響
        3.2.4 相對(duì)水深d/L對(duì)水動(dòng)力特性影響
        3.2.5 波陡H/L對(duì)水動(dòng)力特性影響
    3.3 防波堤消波機(jī)理分析
        3.3.1 壓力、速度、渦量相互關(guān)系
        3.3.2 消波過(guò)程三維分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 防波堤受力研究
    4.1 防波堤波壓力研究
        4.1.1 防波堤波壓力分布研究
    4.2 防波堤波浪總力研究
        4.2.1 防波堤結(jié)構(gòu)總力數(shù)值結(jié)果
        4.2.2 防波堤結(jié)構(gòu)總力歷時(shí)特性
        4.2.3 防波堤結(jié)構(gòu)總力影響因素分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄)
附錄B (攻讀學(xué)位期間從事科研項(xiàng)目目錄)



本文編號(hào)：3846641