海洋内波消减设施实验研究

发布时间：2025-05-05 01:52

　　海洋中蕴藏着丰富的人类所需资源,随着世界经济和各个国家的快速发展和日益扩张,人们越来越多的关注对于海洋的开发及利用。开发海洋资源则需要先进的设备及技术,也需要对海洋中复杂的自然环境对于工程结构物所带来的威胁做好防护。内波作为海洋中一种重要的自然运动现象,为海洋中的能量交换做出了巨大贡献,但同时它的存在也为海洋工程结构物带来巨大的影响和危害。因此,研究内波的消减及其对应的方式对海洋结构物的安全工作具有巨大的经济意义。在回顾和分析前人关于内波的研究基础上,本文以内波消减为目标,通过数值模拟及物理实验的研究方法,探究了利用“网”及薄板布置结构物为消波设施的消波效果及受力规律,主要研究内容及成果如下:(1)通过对于类似的波的消减方法及内波的衰减规律研究,提出格网消波的方法。内波在传播过程中的衰减主要由剪切不稳定和对流不稳定造成,故需要在其传播过程中设置屏障对其传播内部结构进行干扰,同时内波在海洋中传播通常频率较低,周期很长,绕射能力极强,因此需要采取反射的思路使其衰减。结合海洋实际情况及相关声波、表面波的消减实践方法,提出了较为实用的格网消波的方法。(2)以倾斜薄板为典型消减设施,结合数值模拟对...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1我国南海内波分布示意图

图1-1我国南海内波分布示意图国也在南海东沙附近的海域发生过较多次的内波威胁，1990年附近，南海陆丰油田曾因突发性强流使半潜式钻井船“南海V“AyerBiru”在连接输油管道时发生了较大的困难；继之，在孤立波经过时，使得石油钻井机难以操控，锚定的油罐箱在不到0°[2....

图1-2倾斜地形上内波的临界反射示意图

图1-2倾斜地形上内波的临界反射示意图拟研究方面，对内波破碎问题的研究基本都是s(N-S)方程入手，所用到的求解方法可分为两类：差分程来研究内波破碎的研究过程中，大多研究是在求解行的，少量的是由求解三维N-S程进行的。对于小尺求解N-S方程，但在不同针对情况下，不同的....

图1-3内波遇斜坡破碎示意图

天津大学硕士学位论文数值模拟时发现：在所选定的参数范围，导致内波发生破碎是对流不稳定和剪切不稳定共同作用产生的结果，其破碎时的不稳定特征主要与内波的传播方向以及振幅有关，可见内波自身的性质对其破碎过程的影响大过周围流场环境的影响[48]。对于内波传播到斜面上发生破碎的问题，Leg....

图2-1斜坡式防波堤直墙式防波堤混成式防波堤

图2-1斜坡式防波堤直墙式防波堤混成式防波堤随着工程施工的海域深度不断加大，工程造价及施工难度逐渐加大，且传统防波堤在材料的使用上有较多不合理之处，不能较好地吻合波能的分布规律。即会出现在波能最大需要消减的地方，出现使用的材料较少，不能满足要求的情况，而相反在波能最小的地....

本文编号：4042936