吃水對(duì)雙箱體窄縫間水體共振特性影響研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來，人類對(duì)大自然資源的獲取方式逐漸從粗放型到集約型，獲取途徑也逐漸從陸地轉(zhuǎn)向海洋，從近海轉(zhuǎn)向深海。并排大型浮體相互作業(yè)在獲取資源的道路上發(fā)揮著重大的作用。這些大型浮體往往由很多小型浮體組成，這些小型浮體之間會(huì)有窄縫存在，在特定條件的波浪作用下，這些窄縫內(nèi)的水體會(huì)產(chǎn)生很大的波高，結(jié)構(gòu)物所受到的荷載也會(huì)增大，同時(shí)窄縫內(nèi)的水體粘性效應(yīng)在波物作用過程也不可忽略。因此并排作業(yè)浮體間窄縫內(nèi)水體共振問題對(duì)工程作業(yè)安全有很大影響，近年來引

2、起廣大學(xué)者的興趣和重視，但大多研究還都局限于各個(gè)浮體載重（即，吃水）相同以及形狀簡單規(guī)則的浮體情況。而實(shí)際海洋工程中，通常是不同載重、截面形狀不規(guī)則船體并排作業(yè)。所以本文采用數(shù)值模擬和物理模型試驗(yàn)開展浮體吃水對(duì)窄縫內(nèi)水體共振特性影響的研究。
　　首先，傳統(tǒng)的勢流理論模型的局限性在于無法對(duì)窄縫內(nèi)的最大波高進(jìn)行準(zhǔn)確模擬，因?yàn)樗鲆暳苏p間流體的粘性耗散。本文在勢流理論的基礎(chǔ)上，采用改進(jìn)的高階邊界元方法建成了完全非線性數(shù)值水槽模型來研究

3、吃水對(duì)雙箱體窄縫間水體共振現(xiàn)象的影響規(guī)律。采用源造波的方法生成規(guī)則波，自由表面滿足完全非線性的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)邊界條件。在計(jì)算域的兩側(cè)各設(shè)置一阻尼層來吸收出流波浪避免反射波浪的影響。在窄縫間自由水面上設(shè)置一人工阻尼來近似由于流體的渦旋脫落和流動(dòng)分離而引起的粘性耗散。
　　其次，在大連理工大學(xué)波流水槽內(nèi)開展二維模型試驗(yàn)，與數(shù)值計(jì)算成果對(duì)比。確定出數(shù)值模型中窄縫間的流體人工阻尼系數(shù)。進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值方法來研究浮體吃水對(duì)窄縫內(nèi)的水體共振