集装箱港区港内最优道路长度确定的方法研究

通过合理布置港内道路,优化道路长度解决港区集装箱车流拥堵问题,保证港口车流的运行通畅,是提高港口运营效率及服务水平的有效途径。以港区内集装箱车流的速度-密度-流量关系为基础,并对密度函数进行了线性化、堵塞突变、堵塞推移的假设,利用几何原理解决时空积分的困难,推导出港区集装箱车道的最优长度表达式。通过实例计算,验证该表达式的可靠性,从而为原有港口道路优化改造及新建港口道路设计提供了充分的计算依据。     

新型码头结构在我国港口工程中的应用

对我国近年出现的几种新型码头结构的研究进行了综述和分析。其中,遮帘式板桩码头结构减小了作用于前板桩上的土压力,使板桩码头在大水深情况下得以应用;双排大管桩码头结构使大管桩较高的轴向承载力和抗弯强度得到充分发挥;架空直立式码头解决了内河大水位差情况下建造码头的难题;椭圆型沉箱的应用避免了采用2个圆沉箱产生前后不均匀沉降的技术难题。最后,对上述新型结构的应用进行了总结。     

基于VOF模型的OWC气室波浪场数值分析

近年来,振荡水柱形式在波能转换装置中得到了广泛应用,由于波况不同,需对气室加以研究并对其形状参量进行优化,从而使空气流速和能量转换达到最大值.利用基于VOF模型建立二维数值波浪水槽,将数值计算的振荡水柱在气室内的升沉运动与物理模型试验进行比较,验证其正确性,并将OWC气室的研究手段予以推广.     

潮流能水轮机尾流场及涡特性DDES模拟

为研究潮流能水轮机尾流场流动特性及涡结构组成,基于DDES(Delayed Detached Eddy Simulation)模型对不同流速和转速的4种工况下水轮机尾流场进行数值模拟,并进一步探究其尾流场空间涡结构的变化特性。结果表明,水轮机的数值模拟结果与试验结果能够较好吻合。对比不同工况下的尾流场模拟结果可知:水轮机尾流区域流动复杂,延迟分离涡模拟方法能有效模拟水轮机旋转过程中产生的叶尖涡、叶尖脱落涡、轮毂涡等不同涡结构,并能完整观察到叶尖涡的产生、脱落、失稳、破碎过程。转速一定时,流速越大,叶尖脱落涡、轮毂涡的发展距离越远;流速一定时,转速越大,涡的发展距离越短。本文数值模拟计算结果可为实际海况中潮流能阵列水轮机的布局提供可靠依据。     

同轴双浮子波能装置水动力特性研究

本文对同轴双浮子波能发电装置进行了深入研究。采用Fortran语言对AQWA进行二次开发,并施以线性及非线性PTO反力,实现了装置的运动模拟,获得了双浮子装置的水动力特性及捕能情况。研究表明,波浪周期及内外浮子质量对装置获能影响显著,建议选用质量比为0.8的双浮子装置,并将其放置于周期与外浮子固有周期接近的海域中以实现最优捕能。     

我国码头新结构型式综述

对我国近些年出现的几种新型码头结构进行了分析和综述。导管架码头结构型式是一种新型的结构型式,结构的整体刚度大、水平变位小、透空性好、波浪反射小,在开敞式环境下可适当降低码头面高程;椭圆沉箱墩式结构解决前后不均匀沉降的问题,提高了结构的整体稳定性;内河架空直立墩式结构对大水位差适应能力强,结构紧凑,对水流穿行影响小,装卸作业时泊稳条件好,是内河航道未来的发展方向。     

A Finite Volume Method with Unstructured Triangular Grids for Numerical Modeling of Tidal Current

The finite volume method （FVM） has many advantages in 2-D shallow water numerical simulation. In this study, the finite volume method is used with unstructured triangular grids to simulate the tidal currents. The Roe scheme is applied in the calculation of the intercell numerical flux, and the MUSCL method is introduced to improve its accuracy. The time integral is a two-step scheme of forecast and revision. For the verification of the present method, the Stoker＇s problem is calculated and the result is compared with the mathematically analytic solutions. The comparison indicates that the method is feasible. A sea area of a port is used as an example to test the method established here. The result shows that the present computational method is satisfactory, and it could be applied to the engineering fields.     

防波堤断面结构型式及护面块体稳定性模型试验研究——2008北京奥运会青岛帆船比赛基地水工模型试验

为确保2008北京奥运会青岛帆船比赛基地内工程的水工建筑物安全可靠,对给定的2种防波堤断面结构型式及护面块体稳定性进行物理模型试验。准确掌握在极端高水位、设计高水位、设计低水位和极端低水位时．SW向、25a和50a一遇波浪作用下,试验断面所承受的波浪作用力,及SE向50a一遇波浪作用下块体的稳定重量。并绘制各工况1％峰值波压力分布图,得出断面波压力的分布规律。对断面结构和护面块体稳定性进行分析。     

波浪作用下填筑式进海路基于ADINA的有限元分析

流体基于NS方程,采用VOF方法追踪自由面;固体结构采用有限单元法,应用ADINA软件的流固耦合功能,分别数值模拟了波浪作用下3种不同护面型式的填筑式进海路的受力和变形.通过分析护坡型式对填筑式进海路所受波浪作用的影响,得出整体斜坡式进海路受到的波浪力及位移相对最小,同时复式坡面进海路比单一坡面的进海路消浪效果好.     

CALCULATION OF THE PERFORATED WAVE HEIGHT FOR VERTICAL PERFORATED-PIPE BREAKWATER

在导出作用于管式透空直立式防波堤波浪反射系数之后，本文对由于透空存在而使波浪透入港内的机制进行了分析，考察了影响透射波高的各种因素，确定了堤厚的作用，并依据物理表现寻求具有待定系数的函数表达式，由水动力模型试验数据拟合了函数表达式中的待定系数。本文所得表达式不仅反映了波动的物理机制，而且在数值上达到了令人满意的结果。