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海堤越浪往往伴随着自由表面大变形、破碎、飞溅和越堤流动等复杂流动现象,是导致海堤失效的主要动力因素。本项目采用理论分析、数值模拟与物理模型实验相结合的方法对典型海堤的越浪过程流体动力特征进行了系统深入的研究。主要创新性研究成果有:在大型波浪水槽中实现了海堤越浪过程越堤流的PIV测量,获得了孤立波作用下越堤流流场特征;在国际上率先提出了基于解析松弛方法和流函数波理论的大波高规则波的数值造波技术,成功消除造波边界的二次反射,建立了适合海堤断面越浪过程模拟的基于水气两相流动模型的数值波浪水槽;通过数值模拟与物理实验,进一步完善并确认斜坡堤越浪过程中越堤流的水动力学特征,认为越堤流在堤顶流动时其最大厚度沿程按指数规律减小,而最大速度流则先减小后增大,并进一步给出了堤顶最大流速与越浪量之间的关系;以复合式海堤为对象,进行了系统的实验测量和数值模拟,揭示复合式海堤在典型高潮位和风浪作用下越浪量和越堤流动特征的变化规律。此外,本项目研究并发展了大变形自由表面流动与破碎波的两相SPH数值模型,并可进一步应用于设有护面块体的海堤越浪过程。在本项目执行过程中,密切结合上海地区重要海堤达标工程和新海堤建设,应用建立的数值模拟与实验测量方法对超强台风作用下海堤越浪量的预测及其控制策略开展了研究,为上海化学工业区海堤等重点工程建设提供了技术支撑。 2100433B
海堤越浪往往伴随着自由表面大变形、破碎、飞溅和越堤流动等复杂流动现象,是导致海堤失效的主要动力因素。本项目以大潮和风浪作用下复合式海堤的越浪流动作为研究对象,发展基于高速PIV的海堤越浪流动结构的精细测量方法,获得海堤越浪波浪水槽实验的瞬时流场信息,建立越浪流态的基准实验数据库,给出越浪流流速分布特征。完善可消除二次反射的数值波浪水槽,实现可精确刻画护面块体形状和摆放方式的海堤越浪数值模拟方法。以复合式海堤为对象,进行系统的实验测量和数值模拟,揭示复合式海堤在典型高潮位和风浪作用下的越浪流动结构的变化规律,建立越浪流基本参数的工程计算公式。本项目的研究成果不仅对波浪与海岸结构物的相互作用研究具有重要的学术价值,而且可应用于极端高潮位和超强台风作用下海堤的安全性评估。
因为重力是不变的,弹力是与位移X有关,当这两个力同时取微分后,重力的微分为零,导致公式中就没有重力了。能量对时间的导数是能量随时间的变化,能量对距离的导数是能量随距离的变化。可以用能量法和牛顿二定律。...
研究水和其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科。又称液体动力学。液体动力学和气体动力学组成流体动力学。液体动力学的主要研究内容如下:①理想液体运动。可忽略粘性的液体称为理想液体,边界层外的液体可视...
飞行动力学(AIRCRAFT DYNAMICS ) 是研究飞行器在空中的运动规律及总体性能的科学。所有穿过流体介质或者是真空的运动体,统称为飞行器。主要包括航天器、航空器、弹箭、水下兵器等。研究弹...
真空炼钢条件下的脱气动力学计算
通过数学物理模型的建立,采用数值计算法,计算了真空炼钢条件下,通过产生的CO气泡脱氮的动力学规律,找出了不同深度产生的CO气泡脱氮的不平衡参数和脱氮数量与熔池深度的关系。
低温条件下花岗岩力学特性试验研究
从辽宁锦州拟建地下储库工程现场钻取典型花岗岩岩芯,进行不同冻结温度(-10℃~-50℃)和不同含水状态(干燥和饱和)的单轴及三轴压缩试验,分析岩石的变形破坏规律、干燥和饱和状态抗压强度以及三轴剪切强度参数c,?值随温度的变化关系。试验结果表明:(1)无论干燥还是饱和试样,微风化花岗岩单轴及三轴抗压强度随着低温温度的降低而提高,但呈现非线性增加的趋势,得到花岗岩抗压强度随低温温度变化的非线性关系拟合式,并认为微风化花岗岩存在一个抗压强度趋于稳定的温度界限值,此值约为-40℃;(2)微风化花岗岩在干燥和饱和条件下,黏聚力c值随温度的降低而增大,在干燥条件下尤为明显。干燥条件下,微风化花岗岩内摩擦角随低温温度降低变化较小,摩擦角基本保持在57°左右,饱和条件下,微风化花岗岩内摩擦角随温度降低而增加,由-10℃~-50℃增长幅度约为3.43%。该研究成果可为液化天然气(LNG)的低温地下存储提供一定的力学参数依据。
通过对聚合铝PAC混凝过程宏观动力学反应条件及微观絮凝体形态变化的研究,建立PAC化学特性、高效反应器物理特性、絮凝体物理化学形态、以及水质特点之间的相互协同关系与规律,确定PAC的混凝作用过程与特性,进而探索其混凝机理,寻求与PAC适配的适合于絮凝体生长的动力学反应条件,这对混凝理论和技术的完善和提高都具有重要的理论和实际意义。.
前言
第1章引言
第2章海堤溢流、越浪与波浪溢流研究
第3章波浪溢流大型水槽试验
第4章侵蚀函数测定试验
第5章波浪溢流的特征水力学参数
第6章波浪溢流水力学参数的标准化分析
第7章海堤内坡护坡侵蚀分析与海堤侵蚀概念模型
参考文献
越浪式波能发电装置外形及尺寸示意如图1所示。该装置由斜坡式引浪而、蓄水池及出水管三部分组成,入射波在传播过程中遇到引浪而的阻挡,沿引浪而爬升并越入蓄水池内,蓄水池将不稳定的波浪能储存为稳定的势能,此为能量的一次转化过程;在内外水头差的作用下,蓄水池内的水流沿出水管流动,带动水轮机转动,从而带动发电机工作产生电能,此为能量的二次转换过程。
重点考察一次转能过程中的越浪性能,故数值计算中,建立出水管封闭的OWEC模型进行越浪性能的对比分析。数值波浪水槽长200 m,左侧为造波边界,右侧为消波的开边界。影响越浪性能的参数有入射波高H、入射波周期T、干舷高度从、淹没深度H。及引浪而的斜率S。前期的研究结果表明:当入射波高H= 1 m时,波浪难以越过引浪而进入蓄水池,研究中取入射波高H = 2 m,引浪而坡度S=1:20.OWEC越浪性能同时受入射波周期的影响,入射波周期选取工程中常见的T=45、65进行研究,并考察干舷高度及淹没深度对装置越浪性能的影响。