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《上海交通大学》 2007年
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规则波中复合式海堤越浪的数值模拟

刘亚男  
【摘要】: 海堤是常见的海岸防护工程结构,在淤泥质海岸,大多采用复合式海堤形式。在工程设计中,传统上通过波浪水槽断面实验确定设计断面的越浪量,为海堤断面的优化设计提供依据。研究达到工程实用水平的数值波浪水池是国际海岸与近海工程界关注的热点,近年来得到迅速发展。本文基于FLUENT商业化软件,以RANS方程为控制方程,基于有限体积法,采用k-epsilon湍流模型,运用一种“解析松弛”方法实现了适用于VOF方法的数值源造波技术。通过对行波及驻波的计算,分别验证了造波机前端及水槽末端消波段的有效性。 本文在该数值波浪水槽中对规则波在不可渗透简单斜坡堤上越浪过程进行了数值模拟,将越浪量计算值同物理实验结果及Hu等(2000)基于非线性浅水方程的数值结果进行了比对。结果表明:本数值模型能够较好地复演海堤越浪过程,同基于非线性浅水方程的数值结果相比,能更有效地模拟含有强烈卷吸、射流和破碎
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U656.2;TV139.22

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 孙苗苗;允许部分越浪海堤越浪量及越浪流的研究[D];中国海洋大学;2010年
2 罗兴远;弧型胸墙斜坡护岸越浪量及新测量方法的研究[D];大连理工大学;2011年
3 张志杰;规则波作用下带栅栏板海堤越浪的数值模拟[D];上海交通大学;2012年
4 刘胜宇;复式斜坡上波浪与双列可渗潜堤的相互作用研究[D];长沙理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王永学,郭科;破碎波对直墙建筑物的作用[J];大连理工大学学报;1999年02期
2 陈兆林;不同结构离岸式潜堤消浪效果试验研究[J];海岸工程;2005年02期
3 龚崇准,陈美发,朱宪伟,顾家龙,张玮,沈正潮;桩式离岸堤保滩促淤工程消浪效果试验研究[J];海洋工程;2001年04期
4 张日向,刘圆,蒲高军;潜堤结构型式及其透射系数研究[J];海洋工程;2003年04期
5 王永学;无反射造波数值波浪水槽[J];水动力学研究与进展(A辑);1994年02期
6 刘海青,赵子丹;数值波浪水槽的建立与验证[J];水动力学研究与进展(A辑);1999年01期
7 高学平,曾广冬,张亚;不规则波浪数值水槽的造波和阻尼消波[J];海洋学报(中文版);2002年02期
8 刘海青,赵子丹,张庆河;台阶地形上波浪运动的数值研究[J];水利学报;1998年10期
9 薛万东,蒲高军;飞雁滩油田保滩促淤潜堤的研究[J];石油工程建设;2001年04期
10 王本龙,刘桦;一种适用于非均匀地形的高阶Boussinesq水波模型[J];应用数学和力学;2005年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵辉;蔡树伯;刘金来;;植物护岸工程技术应用研究[J];现代农业科技;2010年17期
2 林兆伟;朱仁传;缪国平;;甲板上浪问题的二维数值模拟[J];船舶力学;2009年01期
3 冯光;吴乘胜;郑文涛;顾民;朱德祥;;数值水池短峰不规则波模拟研究[J];船舶力学;2010年04期
4 梁修锋;杨建民;李欣;李俊;;不规则波浪的数值模拟[J];船舶力学;2010年05期
5 李艳红;喻国良;;Experimental Investigation on Flow Characteristics at Leeside of Suspended Flexible Curtain for Sedimentation Enhancement[J];China Ocean Engineering;2009年03期
6 封星;吴宛青;吴文锋;张成兴;;二维数值波浪水槽在FLUENT中的实现[J];大连海事大学学报;2010年03期
7 封星;吴宛青;杨建立;吴文锋;;基于两种源造波的线性及非线性波数值研究[J];大连海事大学学报;2012年02期
8 王永学,郭科;破碎波对直墙建筑物的作用[J];大连理工大学学报;1999年02期
9 滕爱国,沈永明,郑永红,邱大洪;波浪变形数值模拟[J];大连理工大学学报;2001年03期
10 肖志乔;孙嘉华;程松明;吴逸;;一种新型的坝体护面结构[J];广东水利水电;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 王本龙;刘桦;;基于Boussinesq水波模型的波流相互作用研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
2 詹杰民;董志;;黏性数值波浪水槽的多孔介质消波方法[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
3 高睿;任冰;;波浪沿斜坡传播的SPH数值模拟[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
4 曾一非;;浅水长波运动的数值模拟计算[A];第十六届全国水动力学研讨会文集[C];2002年
5 王本龙;刘桦;;水流中谐波能量交换的数值模拟[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
6 李雪临;任冰;王永学;;VOF方法中主动吸收式无反射数值造波研究[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
7 朱仁传;缪国平;林兆伟;向红贵;;运动船体甲板上浪的三维数值模拟[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
8 李勇;林缅;;波浪作用下水平柱体水动力系数研究[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
9 原娟;陈兵;董敏;;破碎立波对直立建筑物波浪力的数模研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵彬彬;基于G-N理论的三维非线性水波数值模拟方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吕林;海洋工程中小尺度物体的相关水动力数值计算[D];大连理工大学;2006年
3 周援衡;波浪与抛石防波堤相互作用及其砂质海床动力响应分析[D];中南大学;2011年
4 胡小舟;深海采矿1000米海试系统主要部件布放中的水动力学问题研究[D];中南大学;2011年
5 郭晓宇;数值波浪水槽及其应用研究[D];上海交通大学;2011年
6 黄筱云;空间自适应的水波数值模型研究[D];天津大学;2012年
7 任效忠;准椭圆沉箱波浪力的试验与数值研究[D];大连理工大学;2011年
8 封星;围油栏拦油数值实验平台及拦油失效研究[D];大连海事大学;2011年
9 房卓;梳式防波堤的水动力学特性研究[D];大连理工大学;2011年
10 齐鹏;近岸波浪对结构物作用耦合数值模型及其工程应用[D];大连理工大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张宝岭;AMTEC多级毛细泵数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 康万军;波浪经过斜坡潜堤后的传播变化规律研究[D];长沙理工大学;2010年
3 孙苗苗;允许部分越浪海堤越浪量及越浪流的研究[D];中国海洋大学;2010年
4 仇正中;波浪对海底管线作用的数值模拟[D];大连理工大学;2011年
5 陈丽芬;波流混合作用的完全非线性数值模拟[D];大连理工大学;2011年
6 代英男;斜坡堤越浪流厚度及堤后次生波的试验研究[D];大连理工大学;2011年
7 张婷婷;波浪在潜堤上的传播演化研究[D];大连理工大学;2011年
8 王鹏;基于FLUENT的海堤越浪数值模拟[D];大连理工大学;2011年
9 侯鹏;基于神经网络算法的防波堤波浪力计算[D];中国海洋大学;2011年
10 吴建;近海人工凸体保滩促淤的试验研究[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;Wave Breaker Indices in Finite Water Depth[J];China Ocean Engineering;1991年01期
2 刘诚,刘晓平,蒋昌波;Numerical Simulation of Wave Field near Submerged Bars by PLIC-VOF Model[J];China Ocean Engineering;2005年03期
3 张亦飞,沈家法,曹玉泉,徐伟;海塘越浪量风险分析[J];海洋学研究;2005年03期
4 巫黎明,冯卫兵;反弧型挑浪嘴式防洪墙对削减波浪爬高的试验研究[J];电力勘测设计;2004年01期
5 王永学,郭科;破碎波对直墙建筑物的作用[J];大连理工大学学报;1999年02期
6 谢世楞;淹没情况下半圆型导堤上的波浪力[J];港工技术;1998年02期
7 王美茹,谢善文,贾东华,李元音;半圆型防波堤的设计和应用[J];港工技术;1999年03期
8 谢世楞,蔡艳君;半圆型潜堤后的波高分析[J];港工技术;1999年04期
9 卢永金;何友声;刘桦;;海堤设防标准探讨[J];中国工程科学;2005年12期
10 苗青;江洧;张从联;;海堤波浪越浪量常用计算方法评述[J];广东水利水电;2008年08期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王丽勤;二维与三维随机波浪对半圆型防波堤作用的研究[D];大连理工大学;2006年
2 李晓亮;斜向和多向不规则波在斜坡堤上越浪量的研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 康万军;波浪经过斜坡潜堤后的传播变化规律研究[D];长沙理工大学;2010年
2 刘二利;波浪破碎过程的能量损失[D];大连理工大学;2004年
3 卢吉;NSPMF-EB耦合模型及其在近岸波浪计算中的应用[D];清华大学;2004年
4 刘诚;基于PLIC-VOF的波浪变形模拟研究[D];长沙理工大学;2004年
5 陈智杰;波浪与可渗潜堤的相互作用数值模拟[D];长沙理工大学;2005年
6 李鹏;波浪在潜堤上传播和破碎[D];南京水利科学研究院;2005年
7 吴永强;圆弧面防波堤水力特性的研究[D];天津大学;2005年
8 包伟斌;非线性波浪数值模拟及波浪浅化[D];大连理工大学;2006年
9 范红霞;斜坡式海堤越浪量及越浪流试验研究[D];河海大学;2006年
10 李凌;粘性流中水波与浮式结构物相互作用的数值模拟研究[D];上海交通大学;2007年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭晓宇;数值波浪水槽及其应用研究[D];上海交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 叶晓文;斜坡式防波堤越浪过程的SPH模拟[D];大连理工大学;2011年
2 田文华;斜坡式海堤越浪的风险分析[D];中国海洋大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 龚崇准,顾家龙,尤锡华;斜坡堤加糙插砌条石护面消浪效果试验研究[J];河海大学学报;1998年02期
2 孙大鹏,李玉成;数值水槽内的阻尼消波和波浪变形计算[J];海洋工程;2000年02期
3 龚崇准,陈美发,朱宪伟,顾家龙,张玮,沈正潮;桩式离岸堤保滩促淤工程消浪效果试验研究[J];海洋工程;2001年04期
4 王永学;无反射造波数值波浪水槽[J];水动力学研究与进展(A辑);1994年02期
5 邹志利;含强水流高阶Boussinesq水波方程[J];海洋学报(中文版);2000年04期
6 高学平,赵子丹;直立堤前为任意地形时立波运动的数值分析[J];海洋学报(中文版);1995年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周勤俊;王本龙;兰雅梅;刘桦;;海堤越浪的数值模拟[J];力学季刊;2005年04期
2 刘亚男;郭晓宇;王本龙;刘桦;;基于RANS方程的海堤越浪数值模拟[J];水动力学研究与进展A辑;2007年06期
3 李绍武;卢明;;数值波浪水槽在半圆堤波浪力计算中的应用[J];港工技术;2007年06期
4 韩朋;任冰;李雪临;王永学;;基于VOF方法的不规则波数值波浪水槽的阻尼消波研究[J];水道港口;2009年01期
5 董志;韩毅;江洧;周泉;张从联;苗青;詹杰民;;不规则波在一种复杂断面海堤上越浪的数值模拟研究[J];广东水利水电;2010年08期
6 滕爱国,沈永明,郑永红,邱大洪;波浪变形数值模拟[J];大连理工大学学报;2001年03期
7 柏劲松,陈森华,李平,钟敏;水下爆炸过程的高精度数值计算[J];应用力学学报;2003年01期
8 柏劲松,李平,钟敏,姜洋,张展冀,于继东;高压作用下不同形状气腔压缩过程的二维数值计算[J];高压物理学报;2005年01期
9 李春利;李建慈;刘继东;张仂;刘长江;李彦芬;;用VOF法模拟导向立体传质塔板罩内两相流[J];化工学报;2007年04期
10 范石伟;陈义胜;庞赟佶;罗剑慧;蒋大伟;;VOF方法中自由液面重构的数值模拟[J];科技情报开发与经济;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 洪方文;赵峰;周连第;;二维方块在自由面附近运动的数值研究[A];第十三届全国水动力学研讨会文集[C];1999年
2 郭加宏;陈红勋;马峥;;泵站前池内三维流动的数值模拟(Ⅰ)[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
3 邹建锋;黄钰期;应新亚;任安禄;;VOF方法计算密度异重流[A];第十六届全国水动力学研讨会文集[C];2002年
4 施学庆;杨恒山;余海涛;胡敏强;;用于海浪发电能量转换器的数值仿真研究[A];第十五届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2010年
5 詹杰民;董志;;黏性数值波浪水槽的多孔介质消波方法[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
6 李杰;鲁传敬;傅惠萍;;细长回转体出水过程的数值模拟[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
7 何海伦;林祥;陈君;宋广慧;;近岸潜堤上波浪传播的数值模拟[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
8 高嵩;尤云祥;李巍;胡天群;;下倾管-立管严重段塞流数值模拟[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
9 原娟;陈兵;董敏;;破碎立波对直立建筑物波浪力的数模研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
10 任坤杰;韩继斌;严伟;;渠道倒虹吸水流三维数值模拟[A];水力学与水利信息学进展 2009[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭晓宇;数值波浪水槽及其应用研究[D];上海交通大学;2011年
2 高山;二维数值波浪水槽模式的建立和应用及浪流相互作用研究[D];中国海洋大学;2003年
3 高睿;SPH强非线性水动力学数值模型的改进与应用[D];大连理工大学;2011年
4 任冰;随机波浪对不同接岸型式码头上部结构的冲击作用研究[D];大连理工大学;2003年
5 尹则高;输水工程复杂边界条件下二、三维水流数值模拟[D];浙江大学;2005年
6 宁德志;快速多极子边界元方法在完全非线性水波问题中的应用[D];大连理工大学;2006年
7 及春宁;虚拟区域法在波浪与结构物相互作用中的应用[D];天津大学;2005年
8 何海伦;非线性数值波浪水槽及其应用[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
9 张淑君;气泡动力学特性的三维数值模拟研究[D];河海大学;2006年
10 韩涛;波浪与海床、结构物相互作用的数值模拟[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘亚男;规则波中复合式海堤越浪的数值模拟[D];上海交通大学;2007年
2 卢明;数值波浪水槽及其在半圆堤波浪力计算中的应用[D];天津大学;2007年
3 方杰;VOF方法在水利水电工程中的应用和探索[D];河海大学;2005年
4 庄亚平;波形板汽水分离器板壁水膜流动数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2005年
5 廖瑾;不同深水桥梁基础型式的波浪响应分析[D];北京工业大学;2011年
6 郭建红;带自由表面非恒定流动的数值模拟研究[D];太原理工大学;2004年
7 苏利红;潮汐水流宽度平均的垂向二维数值模拟研究[D];太原理工大学;2005年
8 刘瑛琦;基于SPH方法的数值波浪水槽研究[D];河海大学;2006年
9 班长英;体积分数保持法[D];河海大学;2006年
10 徐少鲲;基于开源软件OpenFOAM的数值波浪水槽建立及应用[D];天津大学;2008年
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