规则波中斜坡堤越浪的数值模拟

在FLUENT软件平台上,利用VOF方法成功模拟了波浪爬高,破碎以及越浪的全过程,并得到了一个周期内越浪过程和堤前波浪卷吸、波浪破碎以及射流的详细过程图,在波面图和速度矢量图的对比之下,清楚展示了堤前卷破波越浪过程各个环节的内在机理。     

海上溢油下潜过程特征的实验考察

海上溢油行为的研究是预测其归宿、控制其危害的关键所在。由于目前对溢油下潜于水时所 受多因素影响、经历多个子过程的综合效应不清，文章用挡板烧瓶模拟波浪，考察其行为特征。结果表明：波 浪类型对下潜率影响最大，破碎波和规则波下油的下潜率差异可达79.8％；上浮过程的影响可使得下潜率 随时间出现最大值，随分散剂含量的增加有最大值。对比静置中下潜率的变化规律，可认为波浪通过夹带和 破碎作用使油下潜，分散剂则增加了下潜稳定性。实验结果可对海面溢油下潜过程的预测提供理论依据和 实验数据。     

脉冲防暴水炮气液两相流不稳定破碎数值模拟

在Open FOAM平台上,利用大涡模拟(LES)和VOF相偶合的方法对脉冲防暴水炮气液两相射流的破碎过程进行数值模拟,分别利用K-H和R-T不稳定性理论建立液滴破碎数学模型来描述水炮的一次破碎和二次破碎,用不稳定性理论中表征波的参数来表示液滴的破碎参数。数值模拟结果表明,KH-RT模型较好地描述了脉冲防暴水炮气液两相流的破碎过程。     

沙埕港超强台风“桑美”灾害成因的数值模拟分析

以超强台风"桑美"风场数据为依据,应用考虑波浪折射、底部损耗及波浪破碎等的波谱模型推算近岸海域台风浪场;再应用考虑波浪的浅水变形、绕射、折射、反射、海底摩擦以及波浪之间的非线性相互作用的Boussinesq方程推算港内波浪参数。在此基础上,分析了沙埕港在"桑美"台风正面登陆时港内波浪分布的特征及灾害成因。     

规则波和不规则波在刚性植物区波能衰减的试验研究

为深入了解湿地植物对近岸波浪的耗散作用,通过物理模型方法,对规则波和不规则波越过岸坡前刚性植被水域的波能衰减进行了试验研究。结果表明:当波浪通过植物区时,有效波高在植物区内逐渐衰减,规则波和不规则波波高消减率分别为29.8%和31.4%;在植物分布密度、波浪周期等参数相同的情况下,刚性植物高度为40 cm,有效波高为8、6、4 cm时,不规则波衰减率分别为41.3%、37.3%和31.3%,规则波有效波高衰减率分别为35%、30.8%和26.1%,无论是规则波还是不规则波,可见入射波浪的波高越大,消波作用越明显;刚性植被高度为40、20 cm植物区的波高(6 cm)衰减率分别为32.3%和21.0%,植物高度越大,波能消减作用效果越好,同样的参数条件,波高h=30 cm的波高衰减率为14.6%,h=40 cm的波高衰减率为9.9%,水深为30 cm时的消波作用优于水深为40 cm时的消波作用,随着水深的增加消波效果降低。本研究结果对于湿地刚性植物与波浪间的相互作用研究提供了参考依据。     

规则波和不规则波在刚性植物区波能衰减的试验研究

为深入了解湿地植物对近岸波浪的耗散作用,通过物理模型方法,对规则波和不规则波越过岸坡前刚性植被水域的波能衰减进行了试验研究。结果表明:当波浪通过植物区时,有效波高在植物区内逐渐衰减,规则波和不规则波波高消减率分别为29.8%和31.4%;在植物分布密度、波浪周期等参数相同的情况下,刚性植物高度为40 cm,有效波高为8、6、4 cm时,不规则波衰减率分别为41.3%、37.3%和31.3%,规则波有效波高衰减率分别为35%、30.8%和26.1%,无论是规则波还是不规则波,可见入射波浪的波高越大,消波作用越明显;刚性植被高度为40、20 cm植物区的波高(6 cm)衰减率分别为32.3%和21.0%,植物高度越大,波能消减作用效果越好,同样的参数条件,波高h=30 cm的波高衰减率为14.6%,h=40 cm的波高衰减率为9.9%,水深为30 cm时的消波作用优于水深为40 cm时的消波作用,随着水深的增加消波效果降低。本研究结果对于湿地刚性植物与波浪间的相互作用研究提供了参考依据。     

不同波浪理论下近海风机桩基础内力和变形比较分析

近海风机所处海域水深较浅,波浪非线性较为明显,而现行海港水文规范采用修正的线性波理论进行近似计算,因此需要进一步研究不同波浪理论对海上风机桩基性状的影响。基于线性波、Stokes五阶波和流函数三种波浪理论,将Morison方程与往复循环荷载下p—y曲线结合来分析风机桩基础的受力与变形。结合某海域波浪参数,首先对比分析了三种波浪理论下的速度、加速度和波面分布,然后计算单位高度波浪力的竖向分布差异,最后分析了桩基内力(剪力与弯矩)和变形(水平位移与倾角)的差异性。结果表明相对于线性波,流函数和Stokes五阶波计算的桩身弯矩偏大18.5%和26.7%,位移偏大25.2%和32.6%,因此近海风机基础设计中应慎重选择适用的波浪理论。     

具有双重抗摇摆机制的浮式风机基础水动力性能研究

结合Spar基础和半潜式基础的浮态稳性特点,提出了一种具有双重抗摇摆机制的浮式风机基础.采用DTU-10 MW风机机组参数,对提出的新型浮式风机基础进行了方案设计.基于Morison方程和势流理论,分析了其在不同波浪入射角以及波浪周期下的水动力响应参数,包括运动响应幅值算子和波频力(矩)传递函数等.结果表明提出的浮式风...     

桥梁钻孔桩桩基混凝土静态破碎方法及施工危险性分析

以某桥梁钻孔桩桩基凿除工程为背景,对桩基混凝土静态破碎参数进行了设计,对静态破碎施工工艺进行了分析。结合JHA方法,对静态破碎整个施工过程存在的危险有害因素进行了辨识：静态破碎易发生冲孔、坠物伤人等事故,通过对灌孔、人工清渣、破碎剂拌合过程进行重点监控,以佩戴个人防护用品方法确保人身安全。     

筏式波浪能俘获装置运行特性的数值研究

针对我国波浪波长较短,波高较小的特点,提出了一种新型的筏式波能俘获装置,并应用三维势流理论和波浪的辐射-衍射理论,采用水动力商业计算软件,分别将筏体铰接处的液压缸等效为理想线性粘性阻尼和最大抵抗阻力,对规则波作用下双筏体和三筏体的筏式波能俘获装置运动特性进行了数值模拟分析。结果表明:随着铰接处液压缸安设高度(实质上是组合参数)的增大,各个铰接处最大抵抗弯矩不断增大,最大相对转速不断减小,而平均发电功率先增大、并达到最大值后再减小,存在一个适当的组合参数使得发电功率为最大;三筏体中两铰接处波能俘获最大时所对应的组合参数并不相等。     

旋转钻井中岩石破碎能耗的分形分析

 通过旋转钻井中破碎岩石的能耗分析,应用分形岩石力学理论,从钻井过程中钻头破碎岩屑的粒度分布、能量耗散等角度,建立旋转钻井中钻头破碎岩石所需能量的分形描述模型,详细分析影响钻头破碎岩石能耗的因素。该模型显示出旋转钻井岩石破碎能耗不仅与钻压、转速等钻井参数关,还与地层岩石破碎体的尺度和粒度分布分形维数等因素有关。应用该模型不仅可以确定钻井过程中破碎岩石所需的能量,还可以反演计算,根据所需岩石的破碎能量优选钻进参数。将所建立的模型进行适当简化,可得到经典岩石破碎比功三大学说表达式,说明该模型具有一定的普遍性。     

推摇组合式造波机的机械结构设计

造波机是模拟实际波浪对船舶或海上建筑影响的重要试验设施，如今大规模利用的主要有推板式造波机和摇板式造波机，然而这两种造波机的运动方式都比较单一，不能完全满足试验要求。结合两种造波机的特点并进行改进，将传统造波机滚珠丝杠结构更换为连杆结构，设计出一种新型推摇组合式造波机。首先，以微幅波理论为理论基础，对推板式造波机和摇板式造波机的工作性能和设计参数进行计算，分析和推导符合推板式造波机和摇板式造波机工作性能和设计的参数；然后，对传动机构各项参数进行计算；最后，根据得到的参数，利用Solid Works绘制造波机三维图。     

碎玻璃破碎过程中的过细粉控制

本文通过玻璃的大量破碎试验，对碎玻璃破碎过程中的主要工艺参数进行了分析和研究，得出了较为适宜的参数值，在实际生产中，该参数对降低过细粉的生成，提高成品率具有重要的指导意义。     

极端波浪作用下跨海大桥桥塔施工期的动力响应

以琼州海峡大桥为研究对象,根据Morison方程,分别运用Airy线性波、Stokes二阶波和Stokes五阶波进行了数值造波,分析了三种波浪理论模拟的波面升高以及波浪荷载特点,在此基础上将计算的波浪力时程作用于桥塔有限元模型,研究了施工期桥塔的动力响应特点。     

波浪力作用下岸坡破坏特征分析

为了预防水流波浪对岸坡造成破坏,加强岸坡的保护治理,开展了关于波浪力作用下岸坡稳定性的研究。通过计算确定坡面破波压力以及波压力分布,运用MIDAS GTS NX有限元分析软件建立模型,将计算所得的波压力加载到斜坡面,采用有限元法对模型计算分析,探究岸坡在波浪力作用时内部位移场、应力场的变化。     

地震与波浪联合作用下斜拉桥桥塔的响应分析

为了研究跨海桥梁在地震与波浪联合作用下的响应规律与破坏机制,以一座斜拉桥为研究对象,选取了适用于3类不同场地的El-centro波、Taft波、天津波3条地震波,取不同的地震峰值加速度与无水、水深8 m、水深16 m和水深24 m组合成不同的工况,分别对斜拉桥进行地震和波浪联合作用下的动态时程分析和Pushover分析,并将两种方法的分析结果进行对比。结果表明：在地震与波浪联合作用下,地震加速度的峰值越大,动水压力对斜拉桥桥塔响应的相对影响越小;水深越深,斜拉桥桥塔受到动水压力的影响越大;在水深较浅的低海况下,地震力占主导地位;在水深较深的高海况下,波浪力占主导地位;Pushover方法与动力时程分析的结果相一致,在对斜拉桥进行地震与波浪联合作用下的非线性响应分析时,Pushover分析方法具有较高的精度且计算更加简便,更适用于工程实际。     

防波堤挡浪墙波浪力的研究进展

结合相关文献资料,介绍了波浪在挡浪墙前的破碎形态,探讨了防波堤挡浪墙所受到的波浪力,并分析了挡浪墙结构设计对波浪力产生的影响,为类似问题的研究提供了依据。     

聚焦波浪对哑铃型跨海桥梁围堰作用的试验研究

台风引起的巨浪将严重威胁跨海桥梁施工期围堰的安全,台风波浪较普通规则波浪具有周期更长、波高更大特点,正好符合聚焦波浪的特征。为更好地指导跨海桥梁围堰抵抗极端台风浪设计,开展聚焦波浪与哑铃型桥梁围堰相互作用的波浪水槽试验研究,探讨围堰吃水深度、聚焦波最大波幅、入射角度对测点波面位移及波浪力的影响。其中,分析结果表明,围堰吃水深度及入射角度的变化对测点波面位移的影响不大。随着吃水深度增加,垂直波浪传播方向的有效投影面积增大,围堰顺波向波浪力明显增大。由于波浪能量沿水深衰减,底部浮托力随之减小。随着入射角度增加,有效投影面积增大使得围堰顺波向波浪力非线性增大,而围堰底部浮托力则变化较为平缓。当入射角度和波幅均较大时,围堰顺波向和垂向浮托力的正、负向幅值差异均较大,呈现较明显的不对称性,若按对称受力设计施工方案可能偏危险。与同波幅的聚焦波浪相比,长波条件下若按线性波考虑作用于结构的波浪力将偏不安全,实际跨海桥梁工程设计时有必要按聚焦波浪考虑台风波浪作用。     

沉船打捞被动式浪波补偿技术研究

突破传统打捞方式,液压同步提升系统在沉船打捞中得到了很好的应用;针对沉船打捞过程中驳船受波浪影响上下运动而导致打捞过程不稳定的现象,分析了被动式波浪补偿的工作原理,通过系统动力学分析,设计了被动式波浪补偿系统,并采用MATLAB/Simulink进行仿真分析,研究波浪补偿系统工作特性;仿真结果表明,所设计的波浪补偿系统能够有效地降低波浪对沉船打捞过程的影响。     

分级破碎机生产能力计算方法的对比与分析

分级破碎机因其不同于传统破碎机的结构形式、破碎机理和破碎过程,较好地满足了破碎设备的技术要求,对现有分级破碎机生产能力的经验计算公式及理论计算公式进行分析、对比,明确各公式的优势和局限,从三种经验计算公式及一种理论计算公式中分析得出相对简单、准确的计算方法,该计算方法的使用对分级破碎机关键参数的设计有非常重要的作用。