不规则波作用下人工岛群中外围人工岛掩护效果的研究

发布时间：2018-04-27 14:49

  本文选题：MIKE21-BW模型 + 孤立人工岛　； 参考：《大连理工大学》2016年硕士论文

【摘要】：海上人工岛是人类出于各种目的,在海域中人工建造而非自然形成的岛屿,是人类利用海洋空间资源的一种新形式。在人工岛的设计中,波浪是作用于人工岛的主要海洋动力因素,因此确定人工岛的设计波浪是人工岛设计中的关键。采用人工岛群中最外边的人工岛兼作外围掩护人工岛的平面布置方式,可减小波浪、水流对内侧人工岛的影响,降低内侧的人工岛陆域高程,具有明显的优越性。本文应用MIKE21-BW模型对最外边的人工岛兼作外围掩护人工岛的不同平面布局的人工岛群进行了数值模拟,给出了不规则波作用下不同平面布局人工岛周围波高分布,探讨了外围人工岛对内侧人工岛的掩护效果及影响因素。首先选取了与孤立圆形人工岛绕射的物理实验相同的工况进行了相应的数值模拟,并和物理实验的结果进行对比,验证了MIKE21-BW模型的适用性。应用经试验验证的数值模型对孤立圆形人工岛进行了数值模拟,给出了不规则波作用下圆形人工岛周边绕射系数与圆形人工岛相对尺寸πD/L、不同水深之间的关系。其次,对由内侧圆形人工岛和外围矩形人工岛组成的人工岛群的波浪场进行了数值模拟,讨论了外围矩形人工岛相对宽度B/D、前后人工岛距离h/D以及内侧圆形人工岛圆心与外围矩形人工岛两端点所夹角度α等因素对内侧圆形人工岛掩护效果的影响,并在此基础上,讨论了周期不同的不规则波对内侧圆形人工岛掩护效果的影响。最后,对由内侧圆形人工岛和外围弧形人工岛组成的人工岛群的波浪场进行了数值模拟,讨论了外围弧形人工岛相对宽度B/D、前后人工岛距离h/D等因素对内侧圆形人工岛掩护效果的影响,并比较了外围矩形人工岛和外围弧形人工岛的掩护效果。
[Abstract]:Artificial islands on the sea are artificial islands constructed by human beings in the sea area for various purposes, but not formed naturally. It is a new form of human utilization of marine space resources. In the design of artificial island, wave is the main marine dynamic factor acting on artificial island, so determining the design wave of artificial island is the key of artificial island design. Using the outermost artificial island in the artificial island group as the plane arrangement of the outer artificial island can reduce the influence of wave and current on the inner artificial island, and reduce the elevation of the inner artificial island, which has obvious superiority. In this paper, the MIKE21-BW model is used to simulate the artificial island groups with different plane layouts of the outermost artificial islands, and the wave height distribution around the artificial islands with different plane layouts under the action of irregular waves is given. The sheltering effect of the outer artificial island on the inner artificial island and its influencing factors were discussed. At first, the corresponding numerical simulation is carried out under the same conditions as the isolated circular artificial island diffraction physical experiment, and the results of the physical experiment are compared to verify the applicability of the MIKE21-BW model. The numerical simulation of the isolated circular artificial island is carried out by using the numerical model verified by experiments. The relationship between the peripheral diffraction coefficient of the circular artificial island and the relative size of the circular artificial island 蟺 D / L and the different water depth under the action of irregular waves is given. Secondly, the wave field of the artificial island group composed of the inner circular artificial island and the outer rectangular artificial island is numerically simulated. The effects of the relative width B / D of the outer rectangular artificial island, the distance between the front and rear artificial islands and the angle 伪 between the center of the inner circular artificial island and the two ends of the outer rectangular artificial island on the sheltering effect of the inner circular artificial island are discussed. The effects of irregular waves with different periods on the sheltering effect of the inner circular artificial island are discussed. Finally, the wave field of artificial island group composed of inner circular artificial island and peripheral arc artificial island is numerically simulated. The effects of the relative width B / D and the distance between the two artificial islands on the sheltering effect of the inner circular artificial island are discussed, and the sheltering effects of the outer rectangular artificial island and the peripheral arc artificial island are compared.
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P756.8

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本文编号：1811165