多消浪室开孔沉箱消浪特性的数值模拟研究❋
2021-04-21林鹏智
中国海洋大学学报(自然科学版) 2021年6期
关键词:结构
刘 晓, 刘 勇❋❋, 林鹏智, 赵 洋
(1. 中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室, 山东 青岛 266100; 2. 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室, 四川 成都 610065)
开孔沉箱能够有效降低结构的反射系数和波浪力,并降低工程造价,因此在港口工程中经常被用于修建防波堤和码头。开孔沉箱防波堤最早由Jarlan[1]在1960年代提出,基本结构型式是在实体直立墙前放置一道开孔墙,在开孔墙和实体墙之间形成消浪室。在实际应用中,为了提高防波堤的消浪效果,经常采用多消浪室开孔沉箱结构。
许多学者研究了波浪作用下开孔沉箱的反射特性。Tanimoto等[2]早期通过物理模型试验研究了不规则波作用下开孔沉箱结构的反射系数。Suh等[3]将理论分析和物理模型试验相结合,研究了不规则波作用下开孔沉箱防波堤的反射系数,发现:当消浪室宽度与消浪室内有效波长之比约为0.2时,防波堤具有最优消浪效果。Takahashi等[4]利用流体体积函数(VOF)法数值分析了开孔沉箱防波堤的反射特性。Kondo[5]发展了一种解析模型,可以计算单消浪室和双消浪室开孔沉箱的反射系数。Li等[6-7]利用匹配特征函数法,建立了斜向波对单消浪室和双消浪室开孔沉箱防波堤作用的解析解。Bergmann[8]利用大尺度物理模型试验,研究了单消浪室和多消浪室开孔沉箱的反射特性。Twu和Lin[9]对实验水槽中多消浪室开孔消浪装置的反射系数进行了理论分析,发现:开孔板数量、开孔板间距以及开孔率是影响结构反射系数的主要因素。……
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