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V形浮式防波堤的动压力特性

发布时间:2018-11-05 20:04
【摘要】:针对V形浮式防波堤设计和结构分析中波浪力(矩)的确定问题,分析了在规则波作用下防波堤湿表面的动压力及幅值分布规律.基于三维线性频域势流理论并考虑绕射作用,利用边界元法通过计算有限水深格林函数,求解了防波堤周围流场的速度势,其中近场和远场格林函数分别采用积分形式和特征函数的展开形式进行计算,根据流场速度势由线性伯努利方程确定了动压力,沿防波堤湿表面数值计算了规则波作用下动压力及其幅值的分布.算例分析表明:在防波堤湿表面上,动压力沿长度方向成正弦振荡分布,峰-峰间距大致为入射波波长除以波浪传播方向与防波堤单臂夹角的余弦值,沿深度方向衰减较快,动压力极大值出现在自由面,约为2 kPa,极小值出现在湿表面底部,约为0.2 kPa,自由面附近的动压力是波浪力(矩)的主要成分.
[Abstract]:In view of the determination of wave force (moment) in the design and structural analysis of V-shaped floating breakwater, the dynamic pressure and amplitude distribution of wet surface of breakwater under the action of regular wave are analyzed. Based on the three-dimensional linear frequency-domain potential flow theory and considering the diffraction effect, the velocity potential of the flow field around the breakwater is solved by calculating the Green's function of finite water depth by using the boundary element method. The near field and far field Green's function are calculated by the integral form and the expansion form of the characteristic function respectively. According to the velocity potential of the flow field, the dynamic pressure is determined by the linear Bernoulli equation. Along the wet surface of breakwater, the distribution of dynamic pressure and its amplitude under regular wave action is numerically calculated. Numerical examples show that on the wet surface of the breakwater, the dynamic pressure oscillates along the length of the breakwater, and the peak-to-peak spacing is approximately the cosine value of the wave length divided by the wave propagation direction and the angle between the wave propagation direction and the one-arm of the breakwater, and the attenuation is faster along the depth direction. The maximum of the dynamic pressure appears on the free surface, and the minimum of about 2 kPa, appears at the bottom of the wet surface, and the dynamic pressure near the free surface of about 0.2 kPa, is the main component of the wave force (moment).
【作者单位】: 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;军事交通运输研究所;天津新港船舶重工有限责任公司;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51021004) 上海交通大学海洋工程国家重点实验室研究基金资助项目(1104)
【分类号】:U656.2

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2313252

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