本文主要研究内容
作者王巧莎（2019）在《超重环境下水波模拟与传播特性研究》一文中研究指出：海洋工程领域传统的、常重环境下的缩尺模型实验一直伴随着无法有效重现原型自重应力场(或压力场)的问题,进而无法在缩尺模型中有效重现水-土相互作用过程中的许多现象。由离心实验设备提供的超重环境则可有效解决自重应力场的重现问题,这也正是大量学者将离心模型实验引入工程问题的研究的主要原因。然而,限于现有离心实验设备的形式和海洋工程领域水波问题对波浪水槽的依赖,鲜有人对超重环境下的水波问题进行系统和深入的研究。鉴于此,本文对超重环境下水波实验中涉及的各项问题,如模型相似、水波的生成和传播,以及离心机环境下的超重环境与理想超重环境的差异对水波运动的影响等问题进行系统研究。主要包括以下几个方面的内容:1、建立了超重环境下的水波相似模型。文中分别推导了超重环境下理想流体定常流动、理想流体非定常流动、粘性流体和可压缩性流体的流场相似模型。研究表明,超重环境下流场可同时满足Fr准则、St准则、Re准则和Eu准则;但考虑Re准则与其它准则同时满足时需采用大比尺实验模型,条件较为苛刻,仅适用于小型流场的重现。鉴于此,本文后续各项研究中主要考虑流场压应力场的相似,并分析了流体粘性差异对流场的影响。2、建立了适用于超重环境的数值波浪水槽。文中主要对超重环境下数值波浪水槽的构建进行研究,推导了超重环境下的造波和消波方法。3、基于相似理论在理想超重环境下实现了规则波和孤立波的模拟。研究结果表明,理想超重环境中缩尺模型可以有效的重现原型流场,波高的微弱差异可以通过入射波的调整避免,缩尺模型的压力场与原型流场吻合良好。然而,由于流场粘性的差异,缩尺模型水波衰减较为严重,在孤立波的研究中流场的速度场和动压力场与原型略有差异。4、为适应离心加速度场(辐射状径向场)的加速度分布特点,提出了弧形波浪水槽,并推导了弧形波浪水槽推板造波法,对超重环境下弧形波浪水槽内水波的生成和传播问题进行研究。研究结果表明,波浪水槽曲率半径过小会引起水波波高的增加,但即便在半径仅为0.7m的鼓式离心机内部,波长半径比达0.572的情况下,弧形波浪水槽内的波高增量亦仅为7%。且当计算工况的波长半径比小于等于0.12时波浪水槽曲率对水波传播的影响即可忽略。5、与自然环境中的重力加速度场不同,离心加速度场中加速度沿离心场径向变化,从而导致离心加速度场内水波波长、波速和静压力均与原型波场有较大差别,且该变化会影响水波波长与周期相似关系的一致性。具体实验过程中需综合考虑各项影响因素,通过调整水波周期、离心场有效半径等方式获得最佳实验效果。6、为了对水波离心模型实验中科氏效应的影响进行评估,文中提取了不同体力加速度水平条件下波场铅垂方向的速度与离心场有效线速度进行对比。研究结果表明,水波传播过程中波场铅垂方向速度较小,100g环境下即便采用半径很小的鼓式离心机亦可满足要求。需要注意的是,不同比尺的模型内速度基本相同,因此相同旋转半径条件下,当模型比尺较大时科氏效应的影响更加明显。
Abstract
hai xiang gong cheng ling yu chuan tong de 、chang chong huan jing xia de su che mo xing shi yan yi zhi ban sui zhao mo fa you xiao chong xian yuan xing zi chong ying li chang (huo ya li chang )de wen ti ,jin er mo fa zai su che mo xing zhong you xiao chong xian shui -tu xiang hu zuo yong guo cheng zhong de hu duo xian xiang 。you li xin shi yan she bei di gong de chao chong huan jing ze ke you xiao jie jue zi chong ying li chang de chong xian wen ti ,zhe ye zheng shi da liang xue zhe jiang li xin mo xing shi yan yin ru gong cheng wen ti de yan jiu de zhu yao yuan yin 。ran er ,xian yu xian you li xin shi yan she bei de xing shi he hai xiang gong cheng ling yu shui bo wen ti dui bo lang shui cao de yi lai ,xian you ren dui chao chong huan jing xia de shui bo wen ti jin hang ji tong he shen ru de yan jiu 。jian yu ci ,ben wen dui chao chong huan jing xia shui bo shi yan zhong she ji de ge xiang wen ti ,ru mo xing xiang shi 、shui bo de sheng cheng he chuan bo ,yi ji li xin ji huan jing xia de chao chong huan jing yu li xiang chao chong huan jing de cha yi dui shui bo yun dong de ying xiang deng wen ti jin hang ji tong yan jiu 。zhu yao bao gua yi xia ji ge fang mian de nei rong :1、jian li le chao chong huan jing xia de shui bo xiang shi mo xing 。wen zhong fen bie tui dao le chao chong huan jing xia li xiang liu ti ding chang liu dong 、li xiang liu ti fei ding chang liu dong 、nian xing liu ti he ke ya su xing liu ti de liu chang xiang shi mo xing 。yan jiu biao ming ,chao chong huan jing xia liu chang ke tong shi man zu Frzhun ze 、Stzhun ze 、Rezhun ze he Euzhun ze ;dan kao lv Rezhun ze yu ji ta zhun ze tong shi man zu shi xu cai yong da bi che shi yan mo xing ,tiao jian jiao wei ke ke ,jin kuo yong yu xiao xing liu chang de chong xian 。jian yu ci ,ben wen hou xu ge xiang yan jiu zhong zhu yao kao lv liu chang ya ying li chang de xiang shi ,bing fen xi le liu ti nian xing cha yi dui liu chang de ying xiang 。2、jian li le kuo yong yu chao chong huan jing de shu zhi bo lang shui cao 。wen zhong zhu yao dui chao chong huan jing xia shu zhi bo lang shui cao de gou jian jin hang yan jiu ,tui dao le chao chong huan jing xia de zao bo he xiao bo fang fa 。3、ji yu xiang shi li lun zai li xiang chao chong huan jing xia shi xian le gui ze bo he gu li bo de mo ni 。yan jiu jie guo biao ming ,li xiang chao chong huan jing zhong su che mo xing ke yi you xiao de chong xian yuan xing liu chang ,bo gao de wei ruo cha yi ke yi tong guo ru she bo de diao zheng bi mian ,su che mo xing de ya li chang yu yuan xing liu chang wen ge liang hao 。ran er ,you yu liu chang nian xing de cha yi ,su che mo xing shui bo cui jian jiao wei yan chong ,zai gu li bo de yan jiu zhong liu chang de su du chang he dong ya li chang yu yuan xing lve you cha yi 。4、wei kuo ying li xin jia su du chang (fu she zhuang jing xiang chang )de jia su du fen bu te dian ,di chu le hu xing bo lang shui cao ,bing tui dao le hu xing bo lang shui cao tui ban zao bo fa ,dui chao chong huan jing xia hu xing bo lang shui cao nei shui bo de sheng cheng he chuan bo wen ti jin hang yan jiu 。yan jiu jie guo biao ming ,bo lang shui cao qu lv ban jing guo xiao hui yin qi shui bo bo gao de zeng jia ,dan ji bian zai ban jing jin wei 0.7mde gu shi li xin ji nei bu ,bo chang ban jing bi da 0.572de qing kuang xia ,hu xing bo lang shui cao nei de bo gao zeng liang yi jin wei 7%。ju dang ji suan gong kuang de bo chang ban jing bi xiao yu deng yu 0.12shi bo lang shui cao qu lv dui shui bo chuan bo de ying xiang ji ke hu lve 。5、yu zi ran huan jing zhong de chong li jia su du chang bu tong ,li xin jia su du chang zhong jia su du yan li xin chang jing xiang bian hua ,cong er dao zhi li xin jia su du chang nei shui bo bo chang 、bo su he jing ya li jun yu yuan xing bo chang you jiao da cha bie ,ju gai bian hua hui ying xiang shui bo bo chang yu zhou ji xiang shi guan ji de yi zhi xing 。ju ti shi yan guo cheng zhong xu zeng ge kao lv ge xiang ying xiang yin su ,tong guo diao zheng shui bo zhou ji 、li xin chang you xiao ban jing deng fang shi huo de zui jia shi yan xiao guo 。6、wei le dui shui bo li xin mo xing shi yan zhong ke shi xiao ying de ying xiang jin hang ping gu ,wen zhong di qu le bu tong ti li jia su du shui ping tiao jian xia bo chang qian chui fang xiang de su du yu li xin chang you xiao xian su du jin hang dui bi 。yan jiu jie guo biao ming ,shui bo chuan bo guo cheng zhong bo chang qian chui fang xiang su du jiao xiao ,100ghuan jing xia ji bian cai yong ban jing hen xiao de gu shi li xin ji yi ke man zu yao qiu 。xu yao zhu yi de shi ,bu tong bi che de mo xing nei su du ji ben xiang tong ,yin ci xiang tong xuan zhuai ban jing tiao jian xia ,dang mo xing bi che jiao da shi ke shi xiao ying de ying xiang geng jia ming xian 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国工程物理研究院的王巧莎，发表于刊物中国工程物理研究院2019-11-12论文，是一篇关于超重环境论文,相似理论论文,规则波论文,孤立波论文,传播特性论文,数值波浪水槽论文,弧形数值波浪水槽论文,中国工程物理研究院2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国工程物理研究院2019-11-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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