波流共同作用下水平杆件上的力谱

本文根据波流共同作用下的修正Morison公式和等效线性化方法,近似地求得了水平杆件上波流作用力的相关函数,并通过傅里叶变换,求得了波面谱与波力谱间的传递函数和力谱函数,文中还将本方法与实验结果做了比较,最后利用本方法做了部分计算实例。     

倾斜杆件上的波流力谱——实验研究

海洋结构中,大部分结构均由杆件组成的。对于垂直杆件上的波浪力,人们已经做了大量的理论和实验上的研究工作,得到了相当多的观测资料,建立了比较实用的计算方法。实际海洋结构上的杆件,一般都或多或少地倾斜着,垂直杆件只不过是倾斜杆件的一种特例。因此,波浪、水流对倾斜杆件的作用问题,更具有其广泛性和代表性。但由于倾斜杆件上波流作用力的复杂性,这一方面的研究,尤其是不规则波浪作用下的研究,至今见到的工作较少。实际工程计算中,往往借助于垂直桩柱下的资料和方法进行。     

随机波作用在直立桩柱上的波力

本文从 Morison 方程出发,根据 Borgman 所提出的计算公式,应用谱的方法在风浪槽中研究小桩柱的波浪作用力。文中给出了单位桩柱和总桩柱的惯性力和阻力转换函数。并对理论计算的力谱和实测力谱进行了比较。     

力谱在海洋工程中的应用

本文主要论述海浪的力谱及其应用,针对圆形墩柱的波浪力进行了分析。 一、力谱的推求 力谱可以直接用仪器在建筑物上量得,但是这种直接量测是相当艰巨和复杂的。这里我们借助于海浪谱及海浪运动的规律来探求海洋工程中应用非常广泛的圆柱形建筑物上的力谱。     

任意水流条件下波浪受地形及水流影响的折射

基于波浪作用通量守恒原则,分析了任意水流条件下波浪在水流、地形综合影响下的折射计算方法,就考虑与不考虑底摩擦损耗二种情况下组合不同的波浪入射方向(α_0<70°)及水流方向(β<30°)进行了一系列的计算,绘制了平直海岸均匀水流及无底摩擦损耗条件下可供工程实用的诺漠图。     

波浪在水流中传播时的底摩擦损失

本文对波浪在水流中传播时的底摩擦损失问题进行了研究。文中采用等效摩擦功的方法,对底摩擦应力做了线性化处理。并利用波浪作用通量守恒方程推得了波浪谱的传递关系式。此外,在实验室条件下,对在水流中传播的规则波和不规则波的沿程衰减做了实验测量,实验表明,文中建议的方法与实验结果很相近。     

波流共同作用下的底部剪切力研究

介绍了波浪和水流、波浪和潮流共同作用下的底部剪切应力研究现状,对潮流模型和有波浪时的波浪-潮流模型进行了描述,给出了模型中参数的形式,提出了今后波浪和水流、波浪和潮流的研究方向.     

考虑流固耦合的桁架式近海结构物波浪载荷及动力分析

以由不同直径、杆件方向和长度的圆柱形水下杆件构成的桁架式近海结构物为对象,提出了考虑流固耦合的结构物波浪栽荷和动力响应的数值分析方法:首先逐一计算组成桁架式结构的每一杆件的渡浪力,然后对这些单一杆件的波浪力进行叠加来得到结构物的整体渡浪载荷.同时利用时域分析方法求解结构物的动力响应.算例表明:与考虑流固耦合情况下的平台波浪载荷和动力响应计算结果对比,忽略辅助杆件响应贡献的计算结果与之存在较大差异;不考虑流固耦舍情况下的计算结果在结构物的固有周期附近与之差异较大,在远离固有周期的区间则差剐不大.对平台进行分析时有必要记入辅助杆件的响应贡献.并且考虑流固耦合的影响.     

规则波作用下台阶地形上墩柱绕流三维数值研究

利用Flow-3D建立三维数值波浪水槽,模拟波浪在不对称台阶地形上的传播。系统研究规则波作用下墩柱周围水流的流动特性,分析墩柱周围的瞬时速度场、涡量场以及KC值变化,不同相位时墩柱前、后水平流速分布情况。结果表明:波浪在台阶地形传播的过程中,墩柱迎水面的涡动结构不够明显;高涡量呈对称状聚集在墩柱的背水面,并形成一对旋转方向相反的涡结构;周期对KC值的影响比波高的影响要明显;墩柱迎水面水平方向流速变化较大,侧面水平流速变化最为剧烈,背面由于受到墩柱的掩护作用水平方向流速变化不大,在墩柱的正面和侧面竖向环流明显。     

波浪要素对水平圆柱杆件水动力系数影响研究

通过试验研究了波浪要素对水平固定圆柱杆件水动力系数的影响。试验利用垂直杠杆原理,提取了杆件在波浪下的水平受力历时曲线,基于改造的莫里森方程,计算了不同波浪要素下的水动力系数C_D和C_M取值。定义分析了新的波高参数KH,周期参数KT和雷诺数Re对水动力系数的影响。研究表明,整体拟合法与四点拟合法获得的水动力系数在数值上差异不大。KH、KT及Re均对水动力系数的取值有较显著影响:1)随着波高KH的增大,C_D、C_M整体呈幂指数衰减,且C_M的衰减更为迅速;2)随着波周期KT的增大,C_D、C_M整体亦呈衰减趋势;3)相同波高条件下,C_M随Re数增大而增大,而C_D值相对稳定。最后给出了波浪条件下水动力系数C_D和C_M的经验计算公式。     

海岸沙坝近底悬移质通量实验研究

为了研究海岸沙坝的产生和演化机理,对不规则波和波群作用下沙坝上方的近底悬移质通量进行了实验研究。分析了短波、长波和平均水流对悬移质通量的影响。结果表明:各种波况下平均水流和长波的作用始终使泥沙向离岸方向输移,而短波的作用使泥沙向岸方向运动;平均水流引起的泥沙输移始终占主要成分,长波的次之。不规则波情况下平均水流的影响较规则波的情况相对较弱,三种成分对泥沙输运的贡献属于同一量级。波群情况下长波的影响随着波浪群性的增强而加大,短波的不明显,而平均水流的影响则随着波浪群性的增强而减弱。     

河口、海岸环境下床沙输运的初步实验研究

量测了在水深0.5m的情况下波浪、水流通过水平沙床所产生的床沙输移。实验波高为0.15m，周期分别为1.4和2.0s。首先量测纯波浪下的床沙输移，然后量测波流共同作用下，水流与波浪行进方向一致其稳定速度分别为0.02,0.04,0.06m/s时的床沙输移，结果表明，2个沙槽所得的总输沙率在波周期2.0s时最大，净输沙率在波周期1.4s时最大，将波叠加在速度为0.02m/s的水流上时，2种波型的净输沙率都增加约1倍，水流为0.04m/s和0.06m/s时2种波型的净输沙率分别都减少。     

波浪谱在地形水流综合作用下的折射

根据波浪作用通量守恒原则,本文分析了波浪谱在水流与地形综合作用下的折射计算方法,提出了在平直海岸上受水流作用的折射计算程序WCINDS4.按与规则波计算结果的对比,给出了对比系数的诺谟图,可供实际工程应用.     

潮汐和流影响下长江口波浪场数值计算

采用SWAN模型和REF/DIF模型进行嵌套计算的方法来获取长江口海域实际波浪场.其中设计一种根据入射波向即时生成计算网格的方法,解决REF/DIF模型对于波浪入射角的限制从而实现两种模型的嵌套.为考虑水流和潮位分布的空间差异对波浪传播变形的作用,利用二维流场模型计算长江口的水位和流场过程,在实际波浪计算中引入了水位和水流作用.计算结果与观测资料的对比表明:1)SWAN模型和REF/DIF模型的嵌套计算方法可以作为提高浅水区域波浪计算精度的一种有效途径;2)水位和水流对长江口波浪计算的影响显著,考虑了水位和水流条件后,尤其是在大潮期间,能比较显著地提高计算精度.     

水流对波浪要素影响研究概况

一、水流对波浪要素影响的理论研究在港口建设、国防建设和航运事业中,水流对波浪要素影响问题是个重要的物理海洋学问题,亦是动力海洋学的重要问题。近年来,对这个问题已日益为各国海洋学者所重视,已开展了不少的研究,并取得一些研究成果。由于问题的复杂性,至今还不能说水流对波浪要素影响这一问题,有现实的使用意     

水流中波浪绕射折射数值计算与分析

提出了水深与流场缓变水域波浪传播数学模型－水流中依赖时间变量并考虑能耗的波浪“缓坡方程”及其等价的控制方程组,分析比较了无不流情况此理论模型与其相庆的两种抛物线型的差别,同时讨论了水流对波浪计算结果的影响。部分计算实例表明：该模型较其他模型能更好地适应河口三角洲大范围水域的波浪传播变形数值计算,且在强流河口呼近岸地区必须考虑水流对波浪影响,否则计算结果将严重失真。     

缓坡上波浪在水流作用下的变形

本文讨论了在平缓海底上在波流共同作用下规则波变形的二元问题。分析表明倾斜底上波浪在水流作用下的变形系数为静水条件下波浪变浅系数与水平底条件下波浪在水流作用下的变形系数的乘积;变浅系数与采用的波浪理论有关,而水流条件下的变形系数与采用的波浪理论无关。文中给出了波浪变形系数的诺谟图,可供实用参考。     

波浪水质点漂流速度的研究现状

一、研究目的和现状波浪水质点的漂流速度U(亦称波浪传质速度),使波浪破波带的悬沙和底沙产生向岸和离岸横向运动,且当波浪进入水流区后,由于波浪水质点存在漂流速度,所以,除水流使波浪原始要素发生改变外,波浪也在不同程度上改变着流场,可见波浪水质     

波浪作用下方块石护面稳定性研究

护面是海堤和护岸的重要结构,直接抵御波浪作用,可采用人工块体、块石等,种类繁多。采用紧密排列方块石作为护面结构是一种景观性较好的型式,依据方块石厚度不同能抵御不同大小的波浪作用。干砌条石及干砌块石护面曾有一些规范给出过计算方法,但现行规范没有相关内容可供设计参考,已有计算方法的理论分析还存在不足。当波浪与斜坡堤相互作用时,方块石护面出现位移或脱落可能发生在波浪回落最低阶段、波浪破碎打击阶段及破后爬高水流作用阶段,通过研究得到了不同阶段波浪对方块石护面作用力的计算方法。在波浪回落最低阶段,考虑了护面及其下方垫层渗透性影响,通过理论分析建立了低渗透护面浮托压强计算模型,采用物模试验将计算结果与试验测量值进行了对比分析,结果表明总体趋势符合,量值接近;在波浪破碎冲击阶段,基于射流冲击作用原理,提出了波浪在斜坡面破碎冲击压强计算方法,通过试验分析了波浪破碎水深波高比与破波相似参数的关系,利用浅水波理论计算了波浪破碎冲击水流流速;在爬高水流作用阶段,提出了水流引起的方块石护面垂直浮托力及水平拖曳力的计算方法,通过试验结果拟合了浮托力系数和拖曳力系数,验证了水流作用下护面的受力特征。最后,针对方块...     

直立堤浮托力的统计特征

本文基于1987,1988年夏季在古镇口港直立堤上实测资料,对波浪和浮托力记录进行了统计分析和谱分析,讨论了提前海浪不发生破碎条件下,浮托力幅度的概率分布、浮托力与海浪的关系以及浮托力谱的变化特征。