本文關(guān)鍵詞：新型直立式消浪護(hù)岸結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)與數(shù)值研究

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【摘要】：隨著沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,深水岸線等資源越來(lái)越稀缺,人們?nèi)找骊P(guān)注人工島的開發(fā)建設(shè)。相對(duì)于碼頭和防波堤的建造條件,人工島的自然環(huán)境如風(fēng)、波和流等更加復(fù)雜,所以人工島護(hù)岸結(jié)構(gòu)的建造必須考慮更多的方面,如極端條件下的水深和波浪、結(jié)構(gòu)整體性較好、易于建造、護(hù)岸結(jié)構(gòu)建成后較美觀以及對(duì)環(huán)境影響小等。直立式消浪護(hù)岸對(duì)地基強(qiáng)度有一定的要求,但實(shí)際占用的面積相對(duì)較小,同時(shí)直立式消浪護(hù)岸結(jié)構(gòu)通常進(jìn)行整體預(yù)制安裝施工,建造時(shí)間相應(yīng)較短,結(jié)構(gòu)所用的材料也有可能較少,另外直立式消浪護(hù)岸比較整齊一致,所以直立式消浪護(hù)岸結(jié)構(gòu)作為人工島島壁結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本文提出新型直立式消浪護(hù)岸結(jié)構(gòu),考慮改變開孔沉箱上部結(jié)構(gòu)型式,在上部設(shè)置斜坡板阻攔水質(zhì)點(diǎn)的上下運(yùn)動(dòng),使部分波浪沿斜坡板爬高并越浪至后方消浪室內(nèi),希望能夠起到削弱波浪的能量,減小波浪反射的作用。本文通過理論分析、物模試驗(yàn)以及數(shù)模研究等方面對(duì)直立式消浪護(hù)岸結(jié)構(gòu)對(duì)波浪的消減效果進(jìn)行分析研究,同時(shí)研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和波浪要素條件下,結(jié)構(gòu)物前波浪反射系數(shù)的變化。在理論方面,總結(jié)分析了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)直立式消浪護(hù)岸結(jié)構(gòu)反射系數(shù)、波浪破碎類型、波浪爬高以及消浪形式與機(jī)理的研究。在物理模型試驗(yàn)方面,本文主要分析了新型直立式消浪護(hù)岸結(jié)構(gòu)消浪室縱深比、水深、斜坡板超高及斜坡板坡度對(duì)護(hù)岸結(jié)構(gòu)反射系數(shù)的影響。在數(shù)值模擬方面,本文主要利用FLOW-3D軟件對(duì)新型直立式消浪護(hù)岸結(jié)構(gòu)進(jìn)行了二維數(shù)值模擬,觀察分析數(shù)值模擬過程,進(jìn)一步研究該護(hù)岸結(jié)構(gòu)的消減波浪的過程。分析比較數(shù)模結(jié)果和物模結(jié)果,發(fā)現(xiàn)反射系數(shù)有類似的變化趨勢(shì),數(shù)模結(jié)果比物模結(jié)果略大。另外選擇波浪消減作用相對(duì)較佳的結(jié)構(gòu)就消浪作用同透空式結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)新型護(hù)岸結(jié)構(gòu)的消浪效果較好。本文結(jié)合實(shí)際情況對(duì)模型進(jìn)行了改進(jìn),將消浪室分為兩個(gè)倉(cāng)室,斜坡結(jié)構(gòu)整體預(yù)制并安放在前倉(cāng)室上方,對(duì)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值模擬,改進(jìn)后結(jié)構(gòu)反射率相對(duì)于原模型的整體趨勢(shì)相似,也具有較好的消浪性能。
【關(guān)鍵詞】：直立式消浪護(hù)岸結(jié)構(gòu) 反射系數(shù) 試驗(yàn)研究 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U656.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 直立式消浪護(hù)岸的發(fā)展11-15
• 1.3 直立式消浪護(hù)岸的消浪機(jī)理及優(yōu)勢(shì)15-16
• 1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-21
• 1.4.1 理論分析方面16-17
• 1.4.2 數(shù)值模擬方面17-18
• 1.4.3 物理模型試驗(yàn)方面18-21
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容和路線21-22
• 2 相關(guān)的理論研究22-28
• 2.1 對(duì)反射系數(shù)的相關(guān)研究22-23
• 2.2 破碎波類型23-24
• 2.3 波浪爬高24-25
• 2.4 消波形式及機(jī)理25-28
• 3 物理模型試驗(yàn)28-37
• 3.1 引言28
• 3.2 試驗(yàn)相似定律28-29
• 3.3 試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-33
• 3.3.1 造波系統(tǒng)29-31
• 3.3.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)31-32
• 3.3.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)32-33
• 3.4 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)33-37
• 3.4.1 試驗(yàn)參數(shù)33
• 3.4.2 試驗(yàn)組次33-36
• 3.4.3 試驗(yàn)內(nèi)容及方法步驟36-37
• 4 物理模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析37-54
• 4.1 反射系數(shù)與消浪室縱深比的關(guān)系37-41
• 4.2 反射系數(shù)與水深的關(guān)系41-45
• 4.3 反射系數(shù)與斜坡板底超高的關(guān)系45-49
• 4.4 反射系數(shù)與斜坡板坡度的關(guān)系49-53
• 4.5 小結(jié)53-54
• 5 數(shù)值模擬分析54-79
• 5.1 模型簡(jiǎn)介54-65
• 5.1.1 波浪運(yùn)動(dòng)控制方程54-56
• 5.1.2 流體界面與自由表面56-57
• 5.1.3 障礙物處理方法57-58
• 5.1.4 紊流模型58-59
• 5.1.5 網(wǎng)格處理方法59-60
• 5.1.6 控制方程的離散與求解60-61
• 5.1.7 邊界條件和初始條件61-65
• 5.2 數(shù)值模擬計(jì)算流程65-66
• 5.3 數(shù)值模型的建立66-67
• 5.4 數(shù)值模型驗(yàn)證67-70
• 5.5 消波過程分析70-71
• 5.6 數(shù)值模擬與物理模型試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析71-72
• 5.6.1 消浪室縱深比與反射系數(shù)擬合關(guān)系對(duì)比分析71-72
• 5.6.2 波陡與反射系數(shù)擬合關(guān)系對(duì)比分析72
• 5.7 不同周期波浪數(shù)值結(jié)果分析72-76
• 5.8 不同入射波高數(shù)值結(jié)果分析76-77
• 5.9 兩種形式結(jié)構(gòu)消浪效果對(duì)比77-78
• 5.10 結(jié)構(gòu)形式改進(jìn)78-79
• 6 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 結(jié)論79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 附錄85

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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3 劉紹紅;重力式護(hù)岸結(jié)構(gòu)的非線性有限元計(jì)算研究[D];河海大學(xué);2005年

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5 林桔;格賓填料及格賓護(hù)岸結(jié)構(gòu)對(duì)河道水質(zhì)凈化能力的影響[D];華南理工大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：687016