深水浮式方箱防波堤波浪反射的数值模拟研究

发布时间：2017-12-11 16:05

  本文关键词：深水浮式方箱防波堤波浪反射的数值模拟研究

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【摘要】：随着海洋石油资源的开采逐渐向深水进展,深水浮式防波堤结构逐渐应用到实际工程中。浮式防波堤结构能够适应恶劣的海洋环境,并且与固定式防波堤相比,其结构形式简单并且造价低廉,因此更加适用于深水工程中。在浮式防波堤的设计过程中,重点要对波浪与其的相互作用问题进行研究。当考虑重力波与结构物的相互作用时,水体的密度可以认为是不变的。同时,由于深水防波堤的尺度较大,因此在研究波浪与深水浮式防波堤的相互作用过程中,可以忽略黏性效应的影响。在以上水体密度不变,并且不考虑黏性的前提下,水体是无旋的,此时可以在势流理论框架下对波浪与深水浮式防波堤的相互作用问题进行研究。在确定流域边界上满足的边界条件后,通过对边值问题的求解可以确定物面以及流域内的速度势的分布,进而可以对结构物周围波面的分布进行模拟。在对防波堤的水动力性能的研究中,对波浪反射的研究是关键的环节之一。当波浪的反射效应较小时,透射效应将较强,防波堤掩护区域的波面分布将较显著,此时防波堤的掩护作用较差；反之,当波浪的反射效应较强时,防波堤具有较好的掩护作用。防波堤的反射效应的强弱可以通过防波堤周围的波面分布情况进行观察。在本文的研究中,应用水动力分析软件ANSYS-AQWA对某一浮式防波堤周围的波面分布进行研究,进而对不同结构形式以及环境条件下的波浪反射效应进行研究。通过研究发现,波浪反射主要与入射波长相关,而波浪入射方向、结构吃水以及水深等因素对波浪反射的影响相对较弱。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U656.2

【参考文献】

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本文编号：1279056