三维数值波浪水槽的构建及围油栏结构水动力学性能的研究

张涛涛

中国海洋大学

摘要：

近几十年来,随着我国国民经济的迅速发展,海洋在国民经济发展中起着十分重要的作用,随着海运事业的发展,海底原油开采,原油海底输送事业的发展,水域溢油污染事故时有发生,而围油栏是应急溢油事故,防止溢油扩散的重要设备。因此研究围油栏在各种海况作用下的性能就显得十分有意义。　　本文基于Flow3D软件成功构建了三维数值波浪水槽,三维水槽采用边界条件生成波浪,并在三维波浪水槽中使用斜坡式多孔介质结构物实现消波;Flow3D构建的波浪水槽是基于有限差分法,使用FAVOR技术显示几何体,同样采用了RNGκ-ε模型以及VOF方法;然后将Flow3D中提取的波浪力输入到ANSYS有限元软件中,在ANSYS中进行围油栏结构的应力分析。　　本文使用FLOW3D完成了线性规则波的模拟,能够生成历时较长的稳定波浪场,并且计算了不同斜率,以及不同孔隙率对不同材料粒径对消波性能的影响;在ANSYS中分析了浮体式围油栏结构的力学性能,并提出了一系列建议。

关键词：三维波浪水槽;数值分析;围油栏结构;水动力学性能

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：港口、海岸及近海工程

导师姓名：梁丙臣

学位年度：2014

语种：中文

分类号：X55;X505

页数：70

在线出版日期：2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）