畸形波的实验研究和数值模拟

发布时间：2022-02-11 09:06

　　畸形波是一种瞬时存在、具有较大波高的灾害性波浪,对海上航行和建筑物具有较大的破坏性。由于畸形波出现的概率较低,实测资料较少,畸形波的研究工作并不深入,仍处于初始阶段,其发生机理、出现概率、影响因素等还不明确,因此有必要进行畸形波相关问题的研究。本文将开展畸形波的实验研究,并对相关问题进行数值模拟。本文在二维波浪水槽内开展了随机波列中畸形波的实验研究,重点研究了波浪破碎对随机波浪统计特性及畸形波出现的影响,明确了无因次水深、波陡、谱峰升高因子及谱峰周期等因素对随机波浪统计特性及畸形波出现的影响。通过实验发现,波浪破碎会抑制随机波列中畸形波的出现,其对偏度的影响较小,而对峰度的影响较大;水深较大时更易得到畸形波;水深较小时波浪破碎对波高超值概率分布的影响较大。谱峰升高因子对波浪统计特性的影响主要是频谱的形式,而对其它参数,像波高分布、偏度值、峰度值等统计参数的影响较小。波浪畸形参数H_max/H_s的极大值主要出现在中等大小的偏度范围内,其有随峰度的增大而增大的趋势。通过对实验结果的分析,可以得到波浪能量的线性汇聚和非线性汇聚都可引起畸形波的出现。本... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：170 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

969一1994年，巨轮受畸形波破坏的位置统计分布

畸形波资料中，最大风速为23.8耐s，最小的为13.6耐s。Liu(2。04)l’’]从南印度洋的观测资料中分析了风速与最大波高以及风速在畸形波产生过程中所起到作用。从图1.4中可以看出畸形波与最大波速之间的关系，畸形波主要发生在波速5、10而s之间。从拄状图1.5中可更清楚地观察到这一点，波速在5一巧而s之间时，所发生的畸形波占整体的80%左右，说明适宜的风速会促进畸形波的发生。 Donelan(2005)le2]也分析了气象环境变化对聚焦方式形成畸形波的影响，并认为风作用会提高畸形波发生的概率。K五 arif(2005)163]的研究表明风作用力会维持大波的发展，使其向更高更陡的波浪发展，直到破碎。

04)l’’]从南印度洋的观测资料中分析了风速与最大波高以及风速在畸形波产生过程中所起到作用。从图1.4中可以看出畸形波与最大波速之间的关系，畸形波主要发生在波速5、10而s之间。从拄状图1.5中可更清楚地观察到这一点，波速在5一巧而s之间时，所发生的畸形波占整体的80%左右，说明适宜的风速会促进畸形波的发生。 Donelan(2005)le2]也分析了气象环境变化对聚焦方式形成畸形波的影响，并认为风作用会提高畸形波发生的概率。K五 arif(2005)163]的研究表明风作用力会维持大波的发展，使其向更高更陡的波浪发展，直到破碎。

【参考文献】：
期刊论文
[1]灾害性异常浪特性及研究方法综述[J]. 陶爱峰,胡国栋.  自然灾害学报. 2008(01)
[2]Efficient Generation of Freak Waves in Laboratory[J]. 裴玉国,张宁川,张运秋.  China Ocean Engineering. 2007(03)
[3]利用波浪频谱数值模拟畸形波的方法探究[J]. 裴玉国,张宁川,张运秋.  海洋学报(中文版). 2007(03)
[4]数值模拟生成畸形波的一种新方法[J]. 裴玉国,张宁川,张运秋.  海洋通报. 2007(02)
[5]畸形波数值模拟和定点生成[J]. 裴玉国,张宁川,张运秋.  海洋工程. 2006(04)
[6]浅谈畸形波的波形模拟[J]. 伍进,肖辉.  中国海洋平台. 2005(04)
[7]三维极限波的产生方法及特性[J]. 柳淑学,洪起庸.  海洋学报(中文版). 2004(06)
[8]Generation and Properties of Freak Waves in A Numerical Wave Tank[J]. 韩涛,张庆河,庞红犁,秦崇仁.  China Ocean Engineering. 2004(02)
[9]畸形波的实验室模拟[J]. 芮光六,董艳秋,张智.  中国海洋平台. 2004(03)
[10]异常波及其对海上结构铃振现象的影响[J]. 庞红犁,张庆河,秦崇仁.  水道港口. 2003(03)

硕士论文
[1]二维聚焦极限波浪的模拟研究[D]. 黄金刚.大连理工大学 2004



本文编号：3619999