波浪作用下挡板透空防波堤底部流场特性分析

发布时间：2020-08-27 13:59

【摘要】：防波堤是一种常见的港口水工建筑物,是海港的重要组成部分,防波堤对抵御外海波浪,阻断波浪的冲击力,围护港池,保证海港内水域平稳,以便船舶安全停泊和作业,防止港内泥沙淤积和岸线冲刷等都具有非常重要的作用。防波堤按照结构可分为轻型和重型两类,轻型防波堤时近十年发展起来的,包括浮堤,透空堤,喷气堤等。挡板透空式防波堤是一种颇具有发展前景的防波堤结构。与传统防波堤相比,挡板透空式防波堤具有明显的优点:施工方便,结构简单,造价低,适用于软土地基;其对潮流影响很小,对相邻的上下游工程影响甚微;其对河床或海岸冲刷淤积的变化的适应能力较强,并且可以兼作码头用来停靠船舶。本文基于有限体积法的开源软件OpenFOAM,通过求解不可压缩流体动量方程和连续性方程,建立了二维数值波浪水槽。本文计算了相对入水深度(挡板入水深度/水深)为0.2、0.6、0.8情况的下挡板透空堤算例,对挡板透空堤进行了以下流场分析:首先,对算例结果进行后处理,得到了一种波况下一个周期内的流速矢量图,流速云图以及流线图,对其进行分析比较。其次,对前侧挡板前的水平速度的垂向分布进行分析,以及前侧挡板的前侧一个波长内进行水平流速和垂向流速的分析比较,验证其符合挡板前侧形成立波的流场规律特性。最后,研究了挡板透空堤的相对入水深度对透射系数和挡板底部最大流速的影响。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U656.2

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本文编号：2806195