波浪

摘要： 在面对不同海域的海底环境,不同海底地质的情况下,自升式风电安装船需要安装不同的桩腿,来为海洋作业提供稳定的工作平台。本文对自升式风电设备安装船的桩腿分布进行优化设计,为其桩腿布置型式提供了一种新思路,在选择合适的桩腿截面形状的基础上,用两种布置型式进行试验与对比,对相关研究具有参考价值。

摘要： 为研究波浪环境下潜艇近水面的操纵特性特别是垂直面的深度控制问题,基于海勒莫公式和势流理论分别计算近水面一阶波浪力和二阶波浪力,以模型潜艇为研究对象,将波浪力计算模型融入潜艇垂直面非线性操纵运动方程,进而对波浪环境下潜艇近水面操纵运动特性进行仿真研究,分析潜艇在不同有义波高、航速和初始潜深条件下的垂直面潜浮运动响应规律和升降舵控制下的深度保持操纵方法。结果表明,在二阶波吸力和一阶波频波浪力的作用下,潜艇近水面航行时深度不易保持,很容易产生上浮惯性,且有义波高越大、潜深越浅、航速越低,潜艇越易上浮。为保持潜艇定深航行,需要同时操纵首尾升降舵角控制潜艇,必要的情况下还需要通过向浮力调整水舱的注水克服近水面波浪力的影响。研究结论对提高潜艇指挥员近水面航行特别是潜望深度和发射弹道导弹时的深度与姿态控制操纵训练水平提供了有益的参考。

摘要： 局部边界节点法是一种基于非奇异半解析基函数和移动最小二乘原理的新型无网格配点技术,该方法把每个节点处的未知变量表示为该点对应的局部子域内节点处物理量的线性组合,该文基于局部边界节点法对数值波浪水槽进行了研究.首先,通过基准算例确定了Laplace算子非奇异半解析基函数的合理形状参数值.进一步,基于合理的参数选取,用较少的离散节点即可成功模拟波浪传播行为,将得到的数值结果与其他文献数值结果比较,可以发现局部边界节点法用更少的局部点即可得到较好的数值结果.最后,以保护近海岸建筑物为目标,模拟了水下防波堤对波浪传播的影响.结果表明,当波浪与梯形防波堤发生作用后,波峰变得比较陡峭,而波谷变得相对比较平坦,为近海岸防波堤的相关研究和设计提供了数值参考.

摘要： 基于粘性流体动力学、多相流模型和自由表面运动处理技术(VOF法),建立波浪中矩形液舱油品泄漏的数值计算模型。首先建立静水中静止液舱的二维油品泄漏数值模型,并将计算结果与实验结果进行比较以验证该方法的有效性;其次,基于ANSYS软件包含的CFD模块FLUENT,通过自定义函数(UDF)程序,采用速度入口造波法,建立具有造波、消波功能的三维数值波浪水池(NWT);最后建立波浪作用下矩形液舱三维原油泄漏数值模型。数值分析波高和波长对泄漏的影响,结果表明:波高越大泄漏速度及泄漏量越大;不同波长作用情况下,垂荡运动越激烈,底部破孔的油舱泄漏速度及泄漏量越大。通过对比迎浪工况下和随浪工况下破孔处的质量流量和舱内剩余油量,发现迎浪工况漏油更多。

摘要： 为了研究空化槽对弹丸波浪条件下入水稳定性以及减阻特性的影响,对弹丸头部分别为矩形空化槽、三角形空化槽以及无空化槽的3种弹丸入水过程进行数值模拟研究。结果表明:无空化槽弹丸形成的空泡相对较早闭合,使弹丸受到不均匀扰动,对弹道稳定以及减阻特性造成一定影响,其余两种有空化槽弹丸入水稳定性与减阻特性区别不大,矩形空化槽弹丸由于在空化槽处形成涡流对于弹丸的减阻特性比三角形空化槽弹丸的效果更好。

摘要： 船舶遭遇大波浪载荷后极可能产生结构崩溃事故,集装箱船具有甲板大开口,在大波浪下更容易产生结构动态崩溃。文章提出一种联合三维势流理论和非线性有限元的数值仿真方法用于计算集装箱船在波浪下的结构崩溃响应,采用势流理论计算船体的波浪载荷,采用非线性有限元计法计算结构的崩溃响应,实现波浪载荷由水动力模型至有限元模型的映射,以典型的集装箱船为研究对象,研究集装箱船在系列波浪下的结构崩溃响应和规律。首先建立集装箱船的水动力模型,然后建立适用于结构崩溃响应模拟的集装箱船非线性有限元模型,采用文章中的联合仿真方法求解,计算得到在各波浪工况下的船舯时域转角大变形曲线,根据船中舱段非线性有限元模型计算得到船舶的转角大变形-非线性弯矩关系,转化得到船体模型的时域非线性弯矩。通过改变系列波浪工况的波高和波长,研究集装箱船的结构崩溃响应与波浪工况参数间的关系,比较分析非线性计算结果与线性计算结果的差异。文章提出的基于三维势流理论和非线性有限元的联合数值仿真方法可为船舶类结构在波浪下的结构崩溃响应评估提供研究路径。

摘要： 如何在保证结构安全的前提下降低基础费用是推动海上风电稳定发展的关键因素之一,海上风机打桩分析方面的研究有助于降低基础的建造费用。目前现有的研究还没有考虑波浪和水深对打桩的影响,基于此,文章首先引入打桩的动力学方程、土体本构模型及波浪对海床的作用力的计算方法,而后以Thornton Bank海上风电场为例,应用Plaxis软件分析了不同波况下桩体打入的深度及土体超孔隙水压力的积累和消散过程,分析中考虑了波浪压力和摩阻力的影响,得到了一些有益的结论,可供海上风电施工管理人员和科研人员参考。

摘要： 近年来,以大数据为基础的人工智能算法逐步兴起并被用于海洋波浪短期预测。本文采用2015-2019年海南近海逐时波浪实测时序数据,基于Prophet算法建立了海南近海波浪长时段时序预测模型,分析了2015-2019年海南近海波浪日、月、年变化特性,并对海南近海2020年波浪变化过程进行了预测。结果显示,Prophet算法模型对波浪波高和周期的预测值和实测值整体吻合良好,可有效用于长时段波浪的特性分析和时序预测。

摘要： 地震作用下水库坝体受迫振动,推动坝后水体波动,造成水体动压作用于坝体,形成坝-水耦合作用,影响坝体安全。为了评估坝体振动引起的水面波动及坝体所受动水荷载作用,建立坝体动边界条件下的不可压水体运动数学模型,模拟了地震波作用下的坝后水体波动和动力荷载。结果表明,在忽略坝体自身弹性变形的条件下,地震作用下坝体激发的水体表面波动、波高和波能随地震波振幅增大呈线性增长;波高随水深呈非线性增长;坝体所受动水压力主要来自附加质量力和静水压力,地震作用下库区地面的水平运动对涌浪波高和坝体动水压力影响较弱。

摘要： 波浪条件下航行体高速入水的载荷特性是影响该类航行体总体方案及结构设计的关键因素。采用流体体积多相流模型和动网格技术建立高速入水数值模拟方法,通过试验验证计算方法的准确性和适用性,并分析入水角度和波浪参数等因素对高速入水轴向载荷的影响规律。结果表明:轴向冲击力系数峰值随着入水角度增大而增大,且与入水角的正切函数值呈线性关系;不同波浪相位改变了入水时刻航行体与自由面的实际夹角,90°、270°相位入水时轴向冲击载荷与静水面入水时差别不大,0°相位入水时轴向冲击载荷峰值最大且与静水面时相应入水角下的轴向冲击载荷基本一致,180°相位入水时轴向冲击载荷最小,但易发生跳弹现象导致入水失败;波浪环境下航行体的实际入水角应为入水点处波倾角与航行体姿态耦合值,其轴向力系数峰值可通过平静水面环境下入水冲击载荷峰值系数曲线插值获得。

摘要： 以单点系泊漂浮式楔形波浪发电平台为研究对象,根据平台运行海域的风、浪、流实测数据,结合平台实际发电功率数据,从潮流对波浪的影响以及朝流对平台工作位置的推移响应两个方面出发,分析潮流对平台发电效果的影响规律和原因.结果认为潮流通过影响波浪而导致发电功率变化的可能性小,潮流主要通过改变平台工作位置导致浮子采能效果改变进而影响平台整体发电效果.

摘要： 建立波浪的数值模型,通过数学分析、建模及仿真计算分析研究艇体扰流、波浪对水下航行体水弹道精度的影响;研究分析水下航行体水平发射斜出水时弹道参数受波浪影响时弹道参数的变化趋势,对海浪影响下的水下航行体水弹道进行精度分析.研究结果为水下航行体水弹道的研究和设计提供理论参考.

摘要： 本文研究了波浪与水流共线时,弱线性剪切流对深水波浪调制稳定性的影响.本研究假定水流仅存在水平速度且流速沿水深是线性变化的.采用多重尺度方法推导出了深水条件下含有定常涡量项的非线性薛定谔方程(VNLS).然后基于该方程分析了线性剪切流对波浪色散性的影响,结果表明正剪切流(波流同向传播时)会减弱波浪色散性,而负剪切流(波流逆向传播时)会增强波浪色散性;然后分析了线性剪切流存在下波浪调制不稳定性的特征,结果表明剪切流会显著改变波浪的调制不稳定性:正剪切流会增强波浪的不稳定性,而负切流会减弱波浪的不稳定性.

摘要： 基于微可压缩光滑粒子流体动力学(WC SPH)方法,建立了波浪与可渗海岸防护结构相互作用的数值模型.体积平均和Favre平均纳维-斯托克斯(VAFANS)方程和亚粒子尺度(SPS)湍流模型作为控制方程来描述可渗结构内外的流体运动.数值模型中可渗结构假定为均质多孔介质,通过在动量方程中添加线性及非线性阻力项来模拟固体骨架施加在流体上的阻力.不同介质间的界面视为一个狭长的区域,通过SPH插值使得该区域内孔隙率和流体黏性均匀过渡.通过数值计算研究了波浪在可渗潜堤附近的传播、变形及破碎形态,分析了潜堤内部及周围速度场和涡量场的分布特性,并将数值计算结果与试验值进行了对比.

摘要： 提出了一种利用入射波浪与水下周期地形的共振来提高目标海域波能密度,从而有效提高波浪发电效率的新方法.基于水槽物理模型试验,通过设置特定周期的入射波来引发其与地形的共振现象,进而增大地形附近水域的波能密度;并在水面设置振荡浮子式波能转换装置,使用故障录波仪测量不同波浪要素下发电装置的功率.研究发现,水下周期性地形对波浪的反射系数可达0.5以上,并在地形迎浪方向形成立波区域,该区域波高增加明显,大幅提高了波能转换装置的发电效率.

摘要： 本文分析了波浪与弹性结构作用的试验相似准则,针对桥塔结构弹性模型给出了模型设计方法、模型的制作和安装过程,并简要介绍了弹性模型试验中所需的仪器设备.在此基础上开展了风浪流作用下的弹性模型试验,并对试验结果进行了分析,指出入射波浪周期与结构固有周期接近时,结构有发生共振的趋势.

摘要： 海浪的平稳性是研究其他海浪问题的前提条件,然而现实中的海浪并不是严格平稳的,若测波时间太长,其平稳性会受到影响.因此在分析海浪长期连续实测数据时,要保证海浪记录采用的时间长度满足平稳性的要求.利用韩国周边海域9个波浪测站,每个测站测波时长从1～12个月不等的长期连续资料分析波浪样本的平稳性.对每个测站每个月的波浪资料按不同的时间数据长度进行分段,用图检验和统计检验的方法计算了不同时间长度下的每一段波浪样本的平稳性,并对比了检验效果.结果表明:从时序图、自相关图中不能发现不同时间长度情况下的平稳性差异,且从图中看不出数据是否存在随时间变化的单调趋势;而统计检验中的游程检验不适合用于波浪样本检验;逆序检验法的结果表明当韩国各测站每月的测波资料按20min分段时,有6％～16％的序列不平稳,但相对于采用其他时间长度分段的情况,其不平稳序列个数较少.

摘要： 本文利用观测及模式预报结果,设计了船舶波浪预警指数,包括谐摇指数、波高变化指数以及根据Noaa的方法计算的陡度指数.谐摇指数为波浪遭遇周期与船舶固有周期之比,通过绘制船舶以不同航向和不同航速行驶时的谐摇指数,使处于与波浪共振状态中船舶可根据自身的横摇、纵摇及垂荡周期对航向和航速做出及时调整.波高变化指数为实际波高相对于原有的风浪波高之比,反映了流、水位和地形影响对波浪的影响,受长江口半日潮影响,波高变化指数通常呈半日变化.陡度指数则是参考了Noaa的方法,从波浪谱中提取而来.三个指数分别描述了波浪对船舶影响的不同方面,可以较为综合地指导船舶安全行驶.

摘要： 基于动力响应模型SHIP-MOORINGS分别对三种船型(70000DWT、30000DWT和10000DWT)船舶系泊过程中的系泊力、波浪载荷及橡胶护舷的碰撞力进行了数值模拟计算.试验中,系泊船舶运动量、系缆力和撞击力随着波高的增大而增大,随着波浪周期的增大一般也增大,其变化关系还与船舶本身的自摇周期有关.当45°斜浪和90°横浪作用时,横移不大于1m(PIANC,1995)的要求最容易超标,为该浪向作用下船舶作业标准的主要控制指标;当0°顺浪作用时,升沉不大于1m的要求最容易超标,为顺浪作用下船舶作业标准的主要控制指标.在45°斜向浪作用时,沿船长方向布置的护舷所受碰撞力分布不均衡,艏、艉处的碰撞力较大,而在90°横浪和0°顺浪作用时,作业和系泊条件略好,因此控制浪向为艏来45°斜浪作用.其中,10000DWT的船型由于吨位相对较小,风浪流作用下,运动量较大,其中横摇、横移表现最为明显.对于各泊位所选择的护舷型号,计算表明,系缆力控制工况下,护舷所受到的最大撞击力均小于其设计反力,护舷型号选择合理.

摘要： 依据1855年、1937年、1977年和2013年黄河三角洲海岸形态和近岸区域波浪特征,研究了长时间尺度上黄河三角洲海岸形态特征及其演化动力机制.1855-1976年,黄河河口流路受人工干预程度很低,行河年限很短,将黄河入海的巨量泥沙较为均匀地输送至沿岸地带.三角洲海岸基本上呈较为规则的圆弧状态势向海推进.海岸外法向与波浪的东北强浪向较为吻合,表明在长时间尺度上波浪是控制黄河三角洲海岸形态的主要因素.1976年黄河河口改道清水沟流路以后,在强烈的人工干预下该流路沿用至今已有38年.单一流路长期运用造成行河海岸不断淤积延伸,不行河海岸持续后退,海岸防护工程附近滩面不断刷深,海岸形态逐渐向畸形方向发展.

摘要： 一种波浪发生器系统(1)，包括连续且细长的屏障(4)，该屏障具有面向配备有第一暗礁(12)的第一水体(2)的正面(4a)和面向配备有第二暗礁(15)的第二水体(3)的背面(4b)。屏障(4)能以蛇形移动的方式沿整个长度(L)移动，并且正面(4a)和背面(4b)将水从水体(2，3)推向相应的暗礁(12，15)以在第一水体(2)和在第二水体(3)中形成波浪。

摘要： 本发明涉及一种波浪发电单元、波浪发电装置及波浪发电机组。本发明的波浪发电单元包括能够在波浪的推动下随波浪摆动的漂浮体，漂浮体上设有至少一个发电机构，发电机构包括相对转动装配在漂浮体上的摆杆，摆杆的下端固连有重物，摆杆的上端铰接连接有传动件，发电机构还包括发电机和铰接连接在漂浮体上的摆动件，传动件与摆动件导向移动配合以使漂浮体相对于摆杆摆动时摆杆能够将摆杆的摆动转化为传动件相对于摆动件的直线运动，并驱动发电机工作发电，这样就能够利用波浪能进行发电，该装置结构简单，能量转化效率高、利于推广应用。

摘要： 本发明涉及一种波浪发电机组及波浪发电单元、波浪发电装置。波浪发电机组和波浪发电装置均设有波浪发电单元，波浪发电单元的漂浮体上设有用于与拉线或者相应的架体铰接连接的连接结构，以使漂浮体与拉线或者相应的架体铰接连接后漂浮体能够在波浪的推动下沿其铰接轴摆动，漂浮体上设有至少一个发电机构，发电机构包括转动装配在漂浮体上的摆杆，摆杆连有重物，摆杆的上端设有弧形段，还包括安装在所述漂浮体上的旋转发电机，旋转发电机的转轴与所述弧形段传动配合以使漂浮体摆动时旋转发电机能够沿弧形段往复运动并带动旋转发电机的转子转动发电，这样就能够将波浪能转化为电能，该波浪发电单元结构简单，转化效率高，成本较低。

摘要： 本发明涉及一种波浪发电机组及波浪发电单元、波浪发电装置。波浪发电机组和波浪发电装置均设有波浪发电单元，波浪发电单元的漂浮体上设有用于与拉线或者相应的架体铰接连接的连接结构，以使漂浮体与拉线或者相应的架体铰接连接后漂浮体能够在波浪的推动下沿其铰接轴摆动，漂浮体上设有至少一个发电机构，发电机构包括转动装配在漂浮体上的摆杆，摆杆连有重物，摆杆的上端设有弧形段，还包括安装在所述漂浮体上的旋转发电机，旋转发电机的转轴与所述弧形段传动配合以使漂浮体摆动时旋转发电机能够沿弧形段往复运动并带动旋转发电机的转子转动发电，这样就能够将波浪能转化为电能，该波浪发电单元结构简单，转化效率高，成本较低。

摘要： 本发明涉及波浪发电领域，尤其涉及一种波浪发电机组、波浪发电装置及其波浪发电模块。其中，波浪发电模块包括漂浮体，与漂浮体相对固定设置有直线导轨，直线导轨上导向安装有配重块，在漂浮体受到波浪的冲击而摆动时，配重块能够在惯性作用下沿直线导轨来回移动，直线导轨的至少一端设置有发电单元，发电单元包括发电机，配重块上连接有传动件，传动件与发电机的输入端传动连接，在漂浮体受波浪冲击时配重块沿轨道直线移动，传动件直线动作并传递给发电机动力进行发电。本发明的波浪发电模块的配重块与传动件直接连接，这样由波浪传递给配重块的动能能够更多的转化为电能，提高了能量转化的效率，降低了维护和使用成本。

摘要： 一种波浪发生器系统(1)，包括连续且细长的屏障(4)，该屏障具有面向配备有第一暗礁(12)的第一水体(2)的正面(4a)和面向配备有第二暗礁(15)的第二水体(3)的背面(4b)。屏障(4)能以蛇形移动的方式沿整个长度(L)移动，并且正面(4a)和背面(4b)将水从水体(2，3)推向相应的暗礁(12，15)以在第一水体(2)和在第二水体(3)中形成波浪。

摘要： 本发明涉及一种波浪发电单元、波浪发电装置及波浪发电机组。本发明的波浪发电单元包括能够在波浪的推动下随波浪摆动的漂浮体，漂浮体上设有至少一个发电机构，发电机构包括相对转动装配在漂浮体上的摆杆，摆杆的下端固连有重物，摆杆的上端铰接连接有传动件，发电机构还包括发电机和铰接连接在漂浮体上的摆动件，传动件与摆动件导向移动配合以使漂浮体相对于摆杆摆动时摆杆能够将摆杆的摆动转化为传动件相对于摆动件的直线运动，并驱动发电机工作发电，这样就能够利用波浪能进行发电，该装置结构简单，能量转化效率高、利于推广应用。

摘要： 本发明公开了一种基于海面波浪区和深海稳定区海洋波浪能差动能量提取的波浪能发电单元，包括海面浮动平台、发电机组、传动机构与水轮机，所述的发电机组固定于海面浮动平台上，浮动平台漂浮于海面上，发电机组的转动输入端通过传动机构与水轮机相连接，所述的水轮机置于深海稳定区，还公开了由上述发电单元组成的发电系统及上述单元和发电系统中采用的水轮机，该发电系统抗台风能力强，绿色环保；该水轮机结构简单，成本低，稳定性好，非常适合大规模生产和应用。

摘要： 本实用新型涉及一种波浪发电单元、波浪发电装置及波浪发电机组。波浪发电单元包括漂浮体，漂浮体内铰接连接有摆杆，摆杆的下端连接有重物，上端通过传动机构连接有发电机，在漂浮体受到波浪冲击而摆动时，重物在自身惯性的作用下与漂浮体发生相对摆动，传动机构将摆杆输出的动力传递给发电机并进行发电，漂浮体内固定设有与重物的摆动轨迹相对应而在重物摆动过程中提供支撑的支撑轨道。重物在相对于漂浮体的惯性摆动过程中能够被支撑轨道所支撑，这样摆杆不再承受或不完全承受重物的重力，消除了摆杆折断的隐患，提高了发电单元的使用寿命，降低了维护成本。

摘要： 本实用新型涉及波浪发电领域，尤其涉及波浪发电机组、波浪发电装置及其波浪发电模块。其中，波浪发电模块包括漂浮体，与漂浮体相对固定设置有直线导轨，直线导轨上导向安装有配重块，在漂浮体受到波浪的冲击而摆动时，配重块能够在惯性作用下沿直线导轨来回移动，直线导轨的至少一端设置有发电单元，发电单元包括发电机，配重块上连接有传动件，传动件与发电机的输入端传动连接，在漂浮体受波浪冲击时配重块沿轨道直线移动，传动件直线动作并传递给发电机动力进行发电。本实用新型的波浪发电模块的配重块与传动件直接连接，这样由波浪传递给配重块的动能能够更多的转化为电能，提高了能量转化的效率，降低了维护和使用成本。