离岸型半封闭圆形港湾振荡解析

为研究离岸型半封闭圆形港湾振荡的机制和特征,引入圆弧结构水波绕射理论,建立离岸型半封闭圆形港湾振荡的理论计算模型。假定港湾具有刚性、垂直、薄壁、不可渗透和水深固定等特征,延伸港湾圆弧段形成的虚设柱面,将整个流场划分为内、外2个区域。以Helmholtz方程为控制方程,用特征函数展开,在公共边界上进行匹配。匹配原则是公共边界上速度连续、压力连续,从而得到任意角度入射波作用下,港湾口门张角大小可变的半封闭圆形港湾内外区域上波函数的级数解表达式,并将单一开口的理论模型拓展到多个口门的情形。通过将解析解与封闭圆形港湾理论解和相关研究结果相对比,验证该理论模型的准确性。