梳式防波堤水動力特性研究及應用

第1章    梳式防波堤的研究概述………………………1
1.1梳式防波堤研究背景/2
1.2梳式防波堤機理特點/3
1.3梳式防波堤研究現狀/4
1.4梳式防波堤發(fā)展前景/5
第2章
非透空重力式梳式防波堤試驗研究…      …7
2.1防波堤結構水動力模型試驗設置/8
2.1.1水動力模型試驗方法/8
2.1.2水動力試驗模型布置/9
2.2防波堤結構水動力試驗結果/12
2.2.1波浪壓強分布特征/12
2.2.2相對波高對波浪力的影響/16
2.2.3翼板的波浪力特性/17
2.3改進型結構水動力試驗結果/21
2.3.1試驗模型布置及分析方法/21
2.3.2三種改進結構水動力特性對比/24
2.3.3改進結構水動力學特性分析/26
第3章   重力式梳式防波堤數值模型建立…    …   …31
3.1數值波浪水槽模型的建立/32
3.1.1控制方程/32
3.1.2邊界條件和初始條件/34
3.1.3數值計算方法/35
3.1.4造波方法/37
3.1.5數值水槽尺度及網格劃分/39
3.2數值波浪水槽的驗證/40
3.2.1線性規(guī)則波浪的模擬與驗證/40
3.2.2 Stokes波浪的模擬與驗證/43
3.2.3隨機波浪的模擬與驗證/44
3.2.4消波效果驗證/46
3.3波浪與三維結構物作用模型驗證/46
3.3.1波浪與直墻相互作用驗證/47
3.3.2  波浪與漂浮三箱結構作用驗證/49
第4章   非透空重力式梳式防波堤數值研究………    …53
4.1波浪與非透空梳式防波堤作用數值模型/54
4.1.1數值模型建立/54
4.1.2數值模型驗證/55
4.2波浪作用過程流場分析/58
4.2.1波浪在異型空腔內的運動過程/58
4.2.2受沖擊時異型空腔內的流場特性/61
4.2.3結構的危險水位分析/65
4.3空腔結構的優(yōu)化研究/67
第5章   透空重力式梳式防波堤數值研究……       …73
5.1波浪與防波堤作用的數值模型/74
5.1.1模型建立及數據處理方法/74
5.2受力機理分析/76
5.2.1  結構表面波浪力分布特性/76
5.2.2翼板的波浪力隨結構參數的變化/81
5.2.3波浪在異型空腔內運動過程分析/84
5.2.4異型空腔內流場特性/87
5.3水位在胸墻底板以上情況/95
5.3.1規(guī)則波下水平力折減系數/95
5.3.2  反射系數特性及經驗公式/97
5.3.3透射系數特性及經驗公式/98
5.4水位在胸墻底板以下情況/98
5.4.1規(guī)則波下水平力特性研究/99
5.4.2水平力折減系數經驗公式/103
5.4.3透射系數及經驗公式/104
5.4.4  結構危險水位分析/110
第6章   浮式梳式防波堤試驗研究…  ………………113
6.1水動力模型試驗設計/114
6.1.1試驗模型設計/114
6.1.2試驗工況設定/114
6.2模型消浪性能試驗結果及分析/116
6.2.1  浮式梳式與方箱式防波堤對比/116
6.2.2  相對寬度影響分析/118
6.2.3波高影響分析/118
6.2.4波流共同作用影響分析/119
6.2.5  不規(guī)則波影響分析/120
6.3  模型改進優(yōu)化措施/121
6.3.1  加長底板改進/121
6.3.2增設下?lián)醢?122
第7章   浮式梳式防波堤集成波浪能裝置試驗研究…  …125
7.1波浪與浮子相互作用勢流理論/126
7.1.1浮子在流體中的運動響應/126
7.1.2波浪能俘獲效率的求解/127
7.2模型試驗方法設計/128
7.2.1試驗裝置設計/128
7.2.2試驗工況設定/130
7.3物理模型試驗結果分析與討論/131
7.3.1單獨浮子與集成浮子波浪能裝置性能對比/131
7.3.2浮子與空腔相對位置的影響/132
7.3.3浮子與空腔寬度的影響/135
7.3.4空腔平面形狀的影響/137
7.3.5浮子底部形狀影響/139
第8章   浮式梳式防波堤集成波浪能裝置數值研究…  …143
8.1數值模型介紹/144
8.1.1  波浪運動控制方程/144
8.1.2紊流模型/145
8.1.3自由表面追蹤的VOF法/147
8.2數值模擬結果分析與討論/150
8.2.1  振蕩浮子數值模擬驗證/150
8.2.2  浮子相對位置優(yōu)化研究/151
8.2.3浮子相對尺寸優(yōu)化/152
8.2.4浮子相對吃水優(yōu)化/153
8.2.5浮子底面形狀優(yōu)化/154
參考文獻/156