渗透介质中波浪传播的二阶Boussinesq水波数值模拟

准确模拟波浪在多孔介质中传播变形对于研究波浪与抛石防波堤等建筑物是十分必要的,在考虑了多孔介质中拖曳阻力和惯性力的基础上,导出一组高阶Boussinesq型水波方程。在常水深情况下对方程进行了理论研究,并将无因次相速度以及衰减率与解析解结果进行了对比。结果显示方程的相速度与解析解吻合程度较好,同时衰减系数也与解析解在不同程度上吻合较好。在非交错网格下,对方程进行了预报-校正的求解模式。利用一维数值模型模拟了孤立波在多孔介质中的传播,与相关实验结果进行了对比,验证了数值模型的合理性,并且对波浪在渗透地形中的传播进行了数值模拟,数值结果与实验结果吻合较好,验证了多孔介质对波浪的影响。     

三维聚焦破碎波相关特性的试验研究——单频聚焦

文章采用波能聚焦的方法,在港池中模拟了三维聚焦波浪,包括未破碎波浪和破碎波浪。通过改变聚焦波浪的方向分布范围,研究方向分布对聚焦波波高分布、几何破碎指标以及能量损失等参数的影响。实验结果表明方向分布范围对波浪的传播和破碎都有显著的影响,波浪方向分布宽时,波浪方向有向主方向集中的现象;同时波浪的破碎指标较方向分布窄时要大,波浪越不易破碎。方向分布越宽时,最大破碎能量损失也越大,文章方向分布范围为[-60°,60°]时,最大的能量损失率可达到约45%。     

关于N波激发的港湾共振研究

本文采用一组完全非线性Boussinesq模型模拟了由两种不同形式的波峰在前的等边N波入射所激发的狭长矩形港内的瞬变港湾共振现象.基于正交模态分解法,定量分离了港内不同共振模态的响应幅值,并进一步系统研究了入射N波波幅和入射N波形式对港内相对波能分布的影响.研究表明,随着入射波波幅的增大,分布于高模态上的波能的比重逐渐增加,港内波能的分布趋于均匀,入射N波形式对于港内相对波能的分布也有显著影响.相比于MS形式的入射N波,TS形式的入射N波诱发的港内波能分布更加均匀.     

壁面结构形状对流体晃荡影响的数值研究

为了合理抑制流体晃荡的问题,考虑空气可压缩性,通过系统对比不同激励频率下,三种壁面结构形状对晃荡荷载、近壁面波高、流场密度和湍动能的影响,探明壁面结构形状抑制流体晃荡的机理.结果表明:壁面凸起结构改变了流体砰击模式,进而影响了晃荡荷载分布及其作用时间;壁面凸起结构能增加湍流强度,提高能量耗散,从而降低流体对舱壁的冲量,有效抑制流体对结构的持续作用.因此,合理设计的壁面凸起结构形状可以有效降低晃荡荷载冲量,从而有效抑制流体晃荡.     

集卡调度方式对集装箱港区碳排放的影响

集卡已成为集装箱港区内的主要碳排放源,尤其两艘大型集装箱船舶同时作业时,港区内集卡碳排放问题严重。针对该情况下集卡调度模式的特征,基于智能体仿真技术构建集装箱码头生产作业微观仿真模型,定量分析传统先卸后装、双船一装一卸、同贝同步装卸工艺下集卡调度方式与集卡配置数量对船舶在港时间、集卡碳排放量的影响。实例表明,采用同贝同步装卸作业方案可保证装卸效率,并有效减少集卡碳排放,而集卡配置数量只对集卡怠速行驶产生的碳排产生影响。     

日本LNG码头与接收站建设特征研究

通过调查分析日本LNG码头的建设情况,研究日本LNG码头的布置形式、泊位数量和集疏运方式,以及LNG接收站的总体布局、平面布置形式、储罐容量等特征。日本大部分LNG码头采用突堤式布置形式,泊位数量不超过2个,接收站储罐容量分别与所在地区人口数量、地区生产总值呈线性正相关性。在天然气消费需求方面,2017年日本人均拥有储罐罐容0. 093 m~3/人,总罐容与全国GDP之比为3. 42 m~3/亿日元。研究成果对分析我国天然气消费趋势、规划建设LNG码头与接收站具有参考意义。     

美国重力式结构抗震设计方法

论述了美国重力式结构抗震设计的方法,比较了与我国重力式结构抗震设计方法的差别。分析表明,美国重力式结构抗震设计与我国抗震设计在地震系数的确定、动土压力计算及其土压力作用点的确定、土中水影响的考虑等方面存在差别。     

风浪流作用下单船艏艉锚泊允许波高的试验研究

研究风浪、浪流和风浪流联合作用对275HP拖网渔船单船艏艉双锚锚泊时锚泊力和运动量的影响。试验结果表明,风浪作用下的锚泊力和横摇角度均大于纯浪作用的情况;流速小于1.0 m/s时浪流作用下的锚泊力大于纯浪作用的情况,而横摇角度则略小于纯浪作用的结果;风浪流联合作用下的艏艉拉力均大于风浪或浪流作用下的拉力值。由于渔船艏艉受风和受流面积的区别,导致艏拉力时流的影响较大,而艉拉力时则风的影响较大。由于流作用时渔船具有的初始横摇角度对其运动具有抑制,从而风浪流联合作用时的横摇角度要略低于风浪作用下的角度值。在本次试验范围内,当港内同时有10级左右风和小于1.0 m/s流速的流共同作用时,建议允许有效波高取0.6 m比较合适。     

大连海上机场人工岛越浪量物模试验

通过分析大连海上机场人工岛水域的波浪要素,采用JONSWAP谱,以不同波浪入射方向对人工岛挡浪墙越浪量开展物模试验。试验表明,对于设计给出的挡浪墙断面,在极端高水位、波浪重现期为100 a和200 a的情况下,各方向挡浪墙的越浪量可以满足设计要求。越浪量物模试验的结果为人工岛护岸结构的优化提供了科学依据。     

三船并排首尾锚泊时港内允许波高的试验研究

目前我国渔港港内锚地允许波高是参照国外规定根据经验确定的,国内缺乏相应研究。以212 k W(275 HP)拖网渔船为代表船型进行三船并排首尾锚泊的物理模型试验,研究不规则波作用下并排渔船的锚泊力及运动量的情况,同时与单船锚泊时的结果进行对比。结果表明:三船并排锚泊时内侧非直接受浪作用的渔船,其拉力和横摇角度均大于最外侧直接受浪作用的渔船;当港内波高较大且周期也较大时,三船并排锚泊比单船锚泊安全性更高些;在本次试验范围内,三船并排首尾双锚锚泊时的允许有效波高比单船允许的波高要偏大,建议取为0.9 m。