基于真空技术的海啸波发生系统设计研究

摘要

海啸是生成并传播于海洋中的一系列具有超长波长的重力波，大多由海底地震所引发，海底火山爆发、山体滑坡、海床斜崩、飓风或海底核爆也可能引发海啸。当海啸波传播至近岸浅水域时，波速减小波幅陡增，骤然形成十几米或数十米的“水墙”而吞没滨海地区，造成灾害。为了很好的研究海啸及海洋内波对人们开发海洋工作的影响，受国内某科研机构委托研发一套人工模拟海啸及海洋内波的实验装置。该项技术主要应用于海洋工程试验、港口工程试验及水下工程试验等研究。也可应用于科普教育等行业。
　　本海啸波发生系统是利用抽真空技术，将与造波水池连通的气室中的水位提升到相应高度后瞬间释放，从而对造波水池中水体扰动后形成孤立波。本文在对国内外造波技术进行分析研究后，对常用的造波方法进行了讨论，并确定采用真空式海啸波发生系统方案；设计了真空式海啸波发生系统总体方案，并给出了该方案的平面布置图；对真空系统和气动系统进行了设计计算及其主要器件选型；对电气控制系统的软件和硬件进行了设计及其主要器件选型；最后对设计的真空式海啸波发生系统的造波性能进行了数值模拟分析。结果表明该造波系统可以满足设计要求。

目录

声明

答辩决议书

第一章 绪论

1.1课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题研究内容

第二章 真空式海啸波发生系统总体方案设计

2.1真空式海啸波发生系统设计要求

2.2海啸波设计原理及方法

2.3 海啸波发生系统总体方案

2.4 本章小结

第三章 真空式储水系统设计

3.1 储水池

3.2 抽真空吸水系统

3.3 真空系统设备选型

3.4空压系统设计

3.5本章小结

第四章 真空式海啸波发生系统电气控制设计

4.1电气控制系统的设计要求

4.2 控制系统硬件配置

4.3 控制系统软件设计

4.4本章小结

第五章 真空式海啸波发生系统仿真分析

5.1 FLUENT软件介绍

5.2系统模型描述

5.3数值方法简介

5.4真空式海啸波发生装置造波性能数值分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结与结论

6.2不足及展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文