摇板式造波机系统交流电机额定功率的选取

根据线性波浪理论和理论力学原理,分别计算实验室水槽采用摇板式造波机系统时产生的波能和机构动能,进而确定交流电机的额定功率。结果表明:机构动能与电机转动(波浪)周期成反比,并且波能大于机构动能;当机构转动周期T>1.0 s时,波能远远大于机构动能;周期T=2.0 s时交流电机额定功率约为3.5 kW。     

直立摇板简谐摇荡造二维波时所受水动力矩的频域地介解和时…

本文给出直立摇板简谐摇荡造二维波时所受水动力矩的频域地阶解和时域线性解的解析表达式，可供估算摇板式造波机设计功率时使用，也可为摇板所受水动力矩时域非线性数值计算提供比较的依据。     

直立摇板简谐摇荡造二维波时所受水动力矩的频域二阶解和时域线性解

本文给出直立摇板简谐摇荡造二维波时所受水动力矩的频域二阶解和时域线性解的解析表达式,可供估算摇板式造波机设计功率时使用,也可为摇板所受水动力矩时域非线性数值计算提供比较的依据。     

VOF方法模拟波浪槽中二维非线性波

造波板运动生成非线性波问题是研究物体与波浪非线性相互作用的典型例子。本文研究了用ＶＯＦ方法模拟波浪水槽生成非线性波（孤立波和椭圆余弦波）的问题，为实现造波板在计算中可以做穿越网格的大幅值运动，本文采用在压力迭代中调整造波板邻近单元中压力来满足造波板上流体运动条件。对开路边界条件和自由表面与物面交点处边界条件也提出了处理方法，计算结果与实验结果和解析结果进行了对比。     

无反射造波数值波浪水槽

本文应用ＶＯＦ方法建立了二维数值波浪水槽模型。基于线性造波机理论在水槽左端设置了可吸收式造波机数值边界条件。即造波板的运动除了产生行进波外，同时还产生一个抵消反射波的局部波动。水槽右端除了通常的可滑移与无滑移直墙边界条件外，依据线性辐射条件建立了开边界条件。通过水槽右端为直墙时的全反射情形，比较了可吸收造波机与普通造波机的速度变化与波面变化。文中在Ｈ０／ｄ＝０．１￣０．３，ｄ／Ｌ＝０．１２４￣０．     

新型摇板式造波装置对波高影响的实验研究

为了优化造波结构和变量参数单一,提高实验效率降低实验能耗,基于综合式波浪发电实验台研发了一种新型整体可升降摇板式造波装置,并通过实验研究探索该装置摇板浸水无因次深度、摇摆角度、摇板摆动角速度等变量参数对无因次波高的影响规律.研究获得无因次波高与摇板摆动角度、摇板浸水无因次深度和摇板摆动角速度等参数密切关系和最佳摇摆角度,新型造波装置具有较好的稳定性和可重复性,实现了节能减排降耗增效.     

摇板式造波机所造二维波的完全非线性解

本文采用边界积分方程的时间步进法对摇板式造波机所造二维波的波形及遥板所受水动力矩求完全非线性解。对于自由面和摇板交点处自由面条件和物面条件的相容性作了专门的考虑。在弱非线性情况下，规则波时域非线性的计算结果与频域二阶解及时域线性解作了比较，验证本文的数值方法是可行的。     

造波板运动造波的实时模拟

基于势流理论和时域高阶边界元方法,建立了完全非线性数值波浪水槽模型,通过实时模拟造波板运动来产生波浪.采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时水面,运用四阶Runga-Kutta方法更新下一时间步的波面和速度势,同时应用镜像格林函数消除了水槽两个侧面和底面上的积分,在水槽末端布置人工阻尼层消除反射波浪,通过加速势的方法准确计算速度势的时间导数.利用所建模型分别对规则波和不规则波进行了模拟研究,得到了稳定的波形,与试验结果、理论结果和已发表结果均吻合良好,同时计算了造波板做单一频率运动产生的非线性波浪力.     

高桩承台基础波流荷载数值模拟

为研究高桩承台基础在波流作用下的荷载时程特点和压力分布规律，开展某跨海大桥桩-承台复合基础的数值模拟研究。根据Stokes二阶波理论进行数值水池造波，采用雷诺平均应力方程（RANS）求解流体运动方程，计算得出3种淹没系数（0～1）下高桩承台基础的各部分水动力时程及其表面压力分布；应用流体体积函数（VOF）追踪液面形态模拟波浪形态时程。研究结果表明：（1）淹没系数较大时，承台水平力较大且主要来自波流联合作用，尾流区绕射波浪会产生负向水平力和负向浮托力，承台迎波面及顶面后方存在压力波动极值区；（2）随着淹没系数的降低，承台水平力减小，水平力主要以波浪拍击力为主，竖向浮托力、单桩水平力随之增加，尾流区绕射效应降低，承台压力极值波动区缩小直至消失；（3）桩基正向水平力最大值出现在边列最后排桩；负向水平力最大值出现在中列最后排桩。研究所得总力时程和压力分布规律可为优化结构设计提供参考。     

斜坡堤栅栏板护面波浪爬高数值模拟

以海堤工程中常用的栅栏板护面为例,采用源函数造波法研究了栅栏板糙率对波浪爬高的影响。结果表明:在线性规则波作用下,波浪爬高衰减系数随着斜坡堤坡面糙率的增大而减小,当糙率为0.40～0.50时,波浪爬高衰减系数在0.6～0.7之间变化;当糙率大于0.50时,波浪爬高衰减系数随着斜坡堤坡度的变缓有增大的趋势。当波陡较小时,在相同糙率条件下,斜坡堤坡度越缓,爬高衰减系数越小;波陡较大时,随着斜坡堤坡度的变缓,波浪爬高衰减系数先增后减。