新型浮式防波堤水动力性能数值研究

新型浮式防波堤水动力性能数值研究

论文摘要

针对设计的新型双浮筒+Savinious型(S型)桨叶浮式防波堤的结构形式,基于势波理论和结构耦合水动力分析理论,利用面元积分和Newmark-β时间步进格式进行计算,研究其在线性规则波作用下的消波性能、运动响应和系泊张力响应,验证该结构的合理性。数值计算结果表明,阻尼修正后的防波堤纵摇运动响应合理,在波高H=1.5 m、波浪周期T=3 s下其消浪性能较为理想,透射系数达到0.65,同时系泊线张力呈周期响应并满足最大破断力的条件。此外,还研究了浮筒相对间距S1/L,浮筒—桨叶相对间距S2/L以及Savinious型桨叶高径比d/h三个无量纲关键几何参数对防波堤透射系数Ct和系泊线时域张力响应的影响。计算结果表明,浮筒间距S1越接近波长,防波堤消波性能越好,但迎浪侧张力响应幅值越大;随着浮筒—桨叶相对间距S2/L由0趋近于1,其透射系数随之减小,但迎浪侧张力响应幅值基本保持不变;减小桨叶的高径比d/h可以提高防波堤消波性能的稳定性,但张力响应幅值随之增大。

论文目录

  • 1 数值模型部分
  •   1.1 防波堤水动力模型
  •   1.2 消波计算方法
  •   1.3 水动力求解方法
  •   1.4 系泊载荷求解方法
  •   1.5 有限元模型
  • 2 数值模拟结果分析
  •   2.1 运动响应分析
  •   2.2 波浪分布和消波计算结果分析
  •   2.3 时域系泊张力计算结果分析
  • 3 几何参数分析
  •   3.1 防波堤关键几何参数
  •   3.2 结果分析
  • 4 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 余洁,陈俊华,姚建均,李凤甡,苗炳义

    关键词: 浮式防波堤,型桨叶,势波理论,运动响应,透射系数,几何参数,张力响应

    来源: 海洋工程 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输,水利水电工程

    单位: 浙江大学宁波理工学院机电与能源工程学院,哈尔滨工程大学机电工程学院,浙江大学机械工程学院

    基金: 国家海洋局专项资金(NBME2011CL02),宁波市重大科技攻关项目(2015C110015)

    分类号: U656.2

    DOI: 10.16483/j.issn.1005-9865.2019.06.007

    页码: 62-73

    总页数: 12

    文件大小: 2302K

    下载量: 259

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