波浪绕射

摘要： 在一定条件下浅水波可能以孤立波形态作用于离岸结构.基于波浪绕射理论,推导V形薄壁防波堤的一阶孤立波绕射理论解.通过对孤立波作用于防波堤的波浪力进行计算,研究孤立波对V形防波堤的作用规律.通过对180°张角的有限长薄壁V形堤足够长时的绕射波浪力计算,与无限长直立薄壁堤的孤立波反射波浪力进行有效的相似性比较.结果表明:孤立波的最大无量纲波浪力明显大于相同浅水条件下Airy微幅波理论的对应结果,由此反映浅水波的非线性效应;孤立波入射角、V形堤张角、防波堤臂长与水深比以及孤立波特征参数等因素的变化均将对波浪荷载产生一定的影响.

摘要： 应用椭圆余弦波理论,给出了V形薄壁防波堤的浅水波绕射理论解,对现有Airy微幅波理论进行了有效拓展.通过对V形防波堤的浅水波浪力进行试算,揭示了椭圆余弦波对防波堤的作用规律.计算结果表明:椭圆余弦波理论计算的V形防波堤的最大无量纲波浪力明显大于相同浅水条件下Airy微幅波理论的对应结果,该方法有效拓展了无限长直立薄壁堤的反射波理论.此外,浅水波入射角、V形堤张角和防波堤臂长与水深比等参数的变化均将对V形堤的波浪作用产生相关影响,而V形堤的实际绕射波浪力幅值将随浅水波特征参数值的增大而增大.

摘要： 通过三维的波浪物理模型试验,研究了斜坡堤掩护下的靠船墩受力特性,分析不规则波作用下越浪高度和不同波向对靠船墩波浪力的影响规律.试验结果表明:1)当波浪传播到斜坡堤上时,一部分波浪破碎后越过堤顶直接冲击在靠船墩上,另外一部分波浪则会绕过斜坡堤在堤身后方形成绕射波对靠船墩形成冲击.2)由于波浪垂向作用的冲击特性较强,作用在靠船墩上的垂向波浪力要大于正向波浪力和横向波浪力.3)随着越浪高度增大,作用在靠船墩上的垂向波浪力和正向波浪力增大,横向波浪力则没有明显的增大趋势.同时更大的越浪高度也会导致垂向波浪力与横向波浪力的比值增大.4)当越浪高度较小时,波浪正向入射与斜向入射造成的波浪力相差不大;当越浪高度较大时,斜向入射的波浪会引起靠船墩上更大的波浪力,此时波浪的绕射效应也会增强,正向波浪力与横向波浪力的比值会减小.

摘要： 海上风电机组高承台复合桩基础为同时存在大中尺度承台和小尺度杆件基桩的复合结构形式,按现有设计规范对此类结构进行波浪水动力载荷计算存在较大误差.为准确计算复合桩基础小尺度杆件所受的波浪载荷,不仅要考虑入射波浪场的作用,还应考虑临近大中尺度承台结构引起的波浪绕射及反射对小尺度杆件波浪载荷的影响.本文基于VOF法在Fluent中构建波浪对风电复合桩基础作用的三维波浪数值水槽,首先模拟规则波单独冲击下部桩柱的过程,验证模型计算小尺度杆件波浪载荷的有效性然后通过数值计算得到作用于复合桩基础上的入射波浪力、绕射波浪力以及总力.结果 显示,在一定的波浪条件下,绕射场作用在桩基础上的波浪力随着上部承台尺寸的增大而增大.本文还进一步研究了极端波浪对小尺度桩柱波浪载荷的影响,有关的研究结果可为具有复合结构形式的海洋工程基础中的小尺度杆件上极端波浪载荷的准确计算提供一定的参考.

摘要： 为研究离岸型半封闭圆形港湾振荡的机制和特征,引入圆弧结构水波绕射理论,建立离岸型半封闭圆形港湾振荡的理论计算模型。假定港湾具有刚性、垂直、薄壁、不可渗透和水深固定等特征,延伸港湾圆弧段形成的虚设柱面,将整个流场划分为内、外2个区域。以Helmholtz方程为控制方程,用特征函数展开,在公共边界上进行匹配。匹配原则是公共边界上速度连续、压力连续,从而得到任意角度入射波作用下,港湾口门张角大小可变的半封闭圆形港湾内外区域上波函数的级数解表达式,并将单一开口的理论模型拓展到多个口门的情形。通过将解析解与封闭圆形港湾理论解和相关研究结果相对比,验证该理论模型的准确性。

摘要： 为研究离岸型半封闭圆形港湾振荡的机制和特征,引入圆弧结构水波绕射理论,建立离岸型半封闭圆形港湾振荡的理论计算模型.假定港湾具有刚性、垂直、薄壁、不可渗透和水深固定等特征,延伸港湾圆弧段形成的虚设柱面,将整个流场划分为内、外2个区域.以Helmholtz方程为控制方程,用特征函数展开,在公共边界上进行匹配.匹配原则是公共边界上速度连续、压力连续,从而得到任意角度入射波作用下,港湾口门张角大小可变的半封闭圆形港湾内外区域上波函数的级数解表达式,并将单一开口的理论模型拓展到多个口门的情形.通过将解析解与封闭圆形港湾理论解和相关研究结果相对比,验证该理论模型的准确性.

摘要： 基于二层海水的微幅波绕射理论,应用特征函数展开法,推导了在二层海水中波浪对直立圆弧形透空防波堤绕射的波势解析解,并据此分别计算了作用于防波堤的表面波与内波载荷以及最大波面分布.计算结果表明:在防波堤结构表面适度布孔既可以明显减小所受到的表面波与内波载荷,又可改变绕射水波的最大波面分布.而表面波与内波各自作用于防波堤上的无量纲最大波浪载荷可能具有相同量级,说明内波作用不可忽视.海况与波浪条件以及防波堤几何条件等因素的相对变化对波浪的绕射均有一定影响,而表面波与内波在波浪作用的变化规律上存在一定差异.

摘要： 基于二层流体的水波绕射理论,应用特征函数展开法,推导了圆弧型贯底式防波堤对二层流体中的表面波与内波绕射的波势解,并据此解析计算了作用于防波堤的波浪力和力矩.计算结果表明:二层流体中表面波与内波对防波堤的无量纲最大波浪载荷的影响可以具有相同量级.而波浪入射角度、二层流体密度比、海况条件以及防波堤几何条件等的变化对绕射波浪作用均存在一定的影响,且表面波与内波作用的变化规律存在一定差异.二层流体中表面波作用因内波的干扰而有别于均匀海表面波的对应结果.%Based on the wave diffraction theory in the two-layer fluid,and with the use of eigenfunction method,the wave potentials of ocean surface wave and internal wave diffraction in two-layer fluid caused by arc-shaped bottom-mounted breakwater are derived,and accordingly the wave forces and moments on breakwater are analytically calculated. The result shows that in two-layer fluid,the maximum dimension-less wave loads caused respectively by surface wave and internal wave may have the same order of magni-tude. The relative variation of incident wave angle,two layer fluid density ratio,sea water condition and breakwater structure geometry condition may have some influence on diffracted wave effects,and there are some differences between the variation of surface wave effect and that of internal wave effect. Because of interference from internal wave,the diffracted effects of surface wave in two fluid are different from that of surface wave in uniform ocean.

摘要： 基于微幅波绕射理论,应用特征函数展开法,推导了双层直立圆弧型透空防波堤的波浪绕射解析解,从而将已有的比例边界有限元法拓展为解析算法,并据此对外层与内层防波堤所受波浪载荷进行了解析计算.计算结果表明:应用本文方法对直立透空圆环柱的绕射波浪载荷进行验证计算,所得结果与现有的解析解完全吻合,说明方法可靠.双层堤较单层堤能更有效地减弱波浪作用.波浪的入射角度和特征参数、防波堤张角与半径、防波堤透空系数以及水深等因素的相对变化对双层堤的波浪作用均存在一定影响.

摘要： 基于椭圆余弦波绕射理论,应用特征函数展开法,推导浅水波对圆弧型固立防波堤绕射的波势解,据此计算作用于防波堤的水平波浪载荷.结果表明:浅水波入射角与非线性影响参数、海况条件以及防波堤几何条件等因素的相对变化对波浪作用均存在一定的影响.与微幅波理论对比可知:在一定浅水条件下采用椭圆余弦波一阶分量模型所计算的最大无量纲波浪力均明显高于微幅波理论的对应估值,反映了水波非线性因素的影响效应.%Based on cnoidal wave diffraction theory,the wave potential solutions to shallow water wave diffraction by arc-shaped bottom-mounted breakwater are derived by applying the eigenfunction expansion approach,and accordingly the horizontal wave loads on breakwater are analytically calculated.The evaluating results demonstrate that the variation of incident wave angle,nonlinear influence parameter of wave,ocean condition,and breakwater structure geometry condition may have some influence on shallow water wave effects on breakwater.Compared with small amplitude wave theory,the results of maximum dimensionless wave forces from first order cnoidal wave theory are obviously larger than those predicted by small amplitude wave theory in certain shallow water condition and reflects wave nonlinear effects.

摘要： 给出了圆弧型贯底式多孔介质防波堤波浪绕射计算的解析方法.假定防波堤刚性垂直薄壁,空间固定,水深恒定.假想存在一个圆柱面,把流场划分为内外区域,在每个区域上将速度势用特征函数展开,然后在它们的公共边界上进行匹配.匹配的原则是公共边界上速度连续,压力连续,从而可得到关于未知系数的一组线性代数方程组,解出未知系数,即可求得流域中任意一点的速度势和波高.数值结果给出了不同入射波波长及防波堤不同孔隙率时防波堤周围波幅的等高线图,结果表明,圆弧型贯底式多孔介质防波堤的防浪效果与入射波特征和防波堤的孔隙率密切相关.

摘要： 根据Wiegel的能量传递理论,导出考虑流体黏性的单层直立挡板防波堤的波浪传递和反射系数,板面波压力和波浪力公式.理论计算与试验对比表明,预测与试验值分布趋势一致,数值上基本吻合.但随波周期缩短,波浪绕射影响增加,传递系数被低估,波周期越短,理论预测越低.分析还指出,Kriebel和Bollmann对Wiegel理论的质疑是不必要的,他们的修正能量传递理论是错误的.是否可以忽略流体黏性对水动力学特性的影响尚待进一步研究.

摘要： 为研究圆弧型浮式多孔介质防波堤与波浪相互作用，给出了圆弧型浮式多孔介质防波堤对波浪绕射计算的解析方法。假定防波堤刚性垂直薄壁，空间固定，水深恒定。假想存在一个圆柱面。把流场划分为内外区域，在每个区域上将速度势用特征函数展开，然后在它们的公共边界上进行匹配。匹配的原则是公共边界上速度连续，压力连续，从而可得到关于未知系数的一组线性代数方程组，解出未知系数，即可求得流域中任意一点的速度势和波高。数值结果给出了不同入射波波长及防波堤不同垂向沉深和不同孔隙率时防波堤周围波幅的等高线图，结果表明，圆弧型浮式多孔介质防波堤的防浪效果与入射波波长和防波堤的垂向沉深及孔隙率密切相关。

摘要： 给出了圆弧型浮式多孔介质防波堤防浪效果计算的解析方法。假定防波堤刚性垂直薄壁，空间固定，水深恒定。假想存在一个圆柱面，把流场划分为内外区域，在每个区域上将速度势用特征函数展开，然后在它们的公共边界上进行匹配。匹配的原则是公共边界上速度连续，压力连续，从而可得到关于未知系数的一组线性代数方程组，解出未知系数，即可求得流域中任意一点的速度势和波高。数值结果给出了不同入射波波长及防波堤不同垂向沉深和不同孔隙率时防波堤周围波幅的等高线图，结果表明，圆弧型浮式多孔介质防波堤的防浪效果与入射波波长和防波堤的垂向沉深及孔隙率密切相关。

摘要： 给出了圆弧型浮式多孔介质防波堤防浪效果计算的解析方法。假定防波堤刚性垂直薄壁，空间固定，水深恒定。假想存在一个圆柱面，把流场划分为内外区域，在每个区域上将速度势用特征函数展开，然后在它们的公共边界上进行匹配。匹配的原则是公共边界上速度连续，压力连续，从而可得到关于未知系数的一组线性代数方程组，解出未知系数，即可求得流域中任意一点的速度势和波高。数值结果给出了不同入射波波长及防波堤不同垂向沉深和不同孔隙率时防波堤周围波幅的等高线图，结果表明，圆弧型浮式多孔介质防波堤的防浪效果与入射波波长和防波堤的垂向沉深及孔隙率密切相关。

摘要： 给出了圆弧型浮式多孔介质防波堤防浪效果计算的解析方法。假定防波堤刚性垂直薄壁，空间固定，水深恒定。假想存在一个圆柱面，把流场划分为内外区域，在每个区域上将速度势用特征函数展开，然后在它们的公共边界上进行匹配。匹配的原则是公共边界上速度连续，压力连续，从而可得到关于未知系数的一组线性代数方程组，解出未知系数，即可求得流域中任意一点的速度势和波高。数值结果给出了不同入射波波长及防波堤不同垂向沉深和不同孔隙率时防波堤周围波幅的等高线图，结果表明，圆弧型浮式多孔介质防波堤的防浪效果与入射波波长和防波堤的垂向沉深及孔隙率密切相关。

摘要： 给出了圆弧型浮式多孔介质防波堤防浪效果计算的解析方法。假定防波堤刚性垂直薄壁，空间固定，水深恒定。假想存在一个圆柱面，把流场划分为内外区域，在每个区域上将速度势用特征函数展开，然后在它们的公共边界上进行匹配。匹配的原则是公共边界上速度连续，压力连续，从而可得到关于未知系数的一组线性代数方程组，解出未知系数，即可求得流域中任意一点的速度势和波高。数值结果给出了不同入射波波长及防波堤不同垂向沉深和不同孔隙率时防波堤周围波幅的等高线图，结果表明，圆弧型浮式多孔介质防波堤的防浪效果与入射波波长和防波堤的垂向沉深及孔隙率密切相关。

摘要： 本研究是把折射和绕射的相关影响结合起来考虑的复合折射－绕射模型REF/DIF 模型应用于深水航道对波浪传播的影响规律的研究。在研究中采用了典型波浪和典型地形。通过对模型计算结论的分析，得出了波浪正向入射以及航道的深度、航道的宽度、航道的边坡的不同时航道对波浪传播规律的影响。

摘要： 本研究是把折射和绕射的相关影响结合起来考虑的复合折射－绕射模型REF/DIF 模型应用于深水航道对波浪传播的影响规律的研究。在研究中采用了典型波浪和典型地形。通过对模型计算结论的分析，得出了波浪正向入射以及航道的深度、航道的宽度、航道的边坡的不同时航道对波浪传播规律的影响。

摘要： 本研究是把折射和绕射的相关影响结合起来考虑的复合折射－绕射模型REF/DIF 模型应用于深水航道对波浪传播的影响规律的研究。在研究中采用了典型波浪和典型地形。通过对模型计算结论的分析，得出了波浪正向入射以及航道的深度、航道的宽度、航道的边坡的不同时航道对波浪传播规律的影响。

摘要： 本发明提供了一种基于绕射理论的圆柱阵列波浪力曲线计算步长确定方法，包括如下步骤：列出任意圆柱附近水波绕射的速度势，其中绕射系数由线性方程组确定；采用克莱姆法则求解该线性方程组得到目标方阵行列式；忽略该行列式模的平方表达式中随波数缓慢变化的量，得到目标表达式；对该表达式求一阶导数并令其等于零，得到超越方程后推导出非捕获区任意圆柱波浪力幅值曲线的波动间距表达式，根据所需精度除以相应的自然数，即可得到不同区域的计算步长。本发明阐明波浪力幅值曲线在非捕获区中波动间距不随无量纲波数的变化而改变，只与圆柱阵列中圆柱总数、标识圆柱位置的柱子编号和波浪入射角有关，同时可以在保证精度的前提下减少计算工作量。

摘要： 混合式绕射光栅、模具及绕射光栅及其模具的制造方法。绕射光栅包括一本体及一反射层。本体包括多个绕射结构。从本体的一俯视方向来看，所述多个绕射结构排列为一图案，所述图案由相对应的一轮廓图所定义，所述轮廓图定义所述多个绕射结构的多种闪耀角。反射层配置于所述多个绕射结构上，并具有对应于所述多个绕射结构的特征。本发明的实施例使得绕射光栅的设计更具有弹性，能改变各绕射结构的绕射效率曲线，使各绕射结构能分别增强预设波段的绕射效率，进而组合出预设的绕射光栅的整体绕射曲线。

摘要： 本发明涉及的绕射声衰减装置(100)具备：播放扬声器(101)，输出具有输入信号所示的特性的播放音；至少两个控制扬声器(102)，播放示出用于使绕射声的声压衰减的控制音的特性的控制信号，该绕射声是播放音中的到达收听者的位置以外的多个控制点的每一个上的声音；以及控制滤波器(104)，根据输入信号生成控制信号，播放扬声器(101)被配置成与收听者相对，分别被配置控制扬声器(102)在播放扬声器(101)的周围，且不与收听者相对，控制点被配置成与播放扬声器以及控制扬声器分别相对，控制滤波器(104)，生成控制信号，以使绕射声的声压，比作为播放音中的到达收听者的位置的声音的直达声的声压还要衰减。

摘要： 本发明提供了一种基于绕射理论的圆柱阵列波浪力曲线计算步长确定方法，包括如下步骤：列出任意圆柱附近水波绕射的速度势，其中绕射系数由线性方程组确定；采用克莱姆法则求解该线性方程组得到目标方阵行列式；忽略该行列式模的平方表达式中随波数缓慢变化的量，得到目标表达式；对该表达式求一阶导数并令其等于零，得到超越方程后推导出非捕获区任意圆柱波浪力幅值曲线的波动间距表达式，根据所需精度除以相应的自然数，即可得到不同区域的计算步长。本发明阐明波浪力幅值曲线在非捕获区中波动间距不随无量纲波数的变化而改变，只与圆柱阵列中圆柱总数、标识圆柱位置的柱子编号和波浪入射角有关，同时可以在保证精度的前提下减少计算工作量。

摘要： 本发明涉及的绕射声衰减装置(100)具备：播放扬声器(101)，输出具有输入信号所示的特性的播放音；至少两个控制扬声器(102)，播放示出用于使绕射声的声压衰减的控制音的特性的控制信号，该绕射声是播放音中的到达收听者的位置以外的多个控制点的每一个上的声音；以及控制滤波器(104)，根据输入信号生成控制信号，播放扬声器(101)被配置成与收听者相对，分别被配置控制扬声器(102)在播放扬声器(101)的周围，且不与收听者相对，控制点被配置成与播放扬声器以及控制扬声器分别相对，控制滤波器(104)，生成控制信号，以使绕射声的声压，比作为播放音中的到达收听者的位置的声音的直达声的声压还要衰减。

摘要： 混合式绕射光栅、模具及绕射光栅及其模具的制造方法。绕射光栅包括一本体及一反射层。本体包括多个绕射结构。从本体的一俯视方向来看，所述多个绕射结构排列为一图案，所述图案由相对应的一轮廓图所定义，所述轮廓图定义所述多个绕射结构的多种闪耀角。反射层配置于所述多个绕射结构上，并具有对应于所述多个绕射结构的特征。本发明的实施例使得绕射光栅的设计更具有弹性，能改变各绕射结构的绕射效率曲线，使各绕射结构能分别增强预设波段的绕射效率，进而组合出预设的绕射光栅的整体绕射曲线。

摘要： 本发明提供一种产生全息像绕射效果的方法，以及利用此方法所制作的饰板。本发明的方法包括以全息照相术制作母版，使母板具有第一纹路；翻铸母版以得到阳模，并使阳模具有对应于第一纹路的第二纹路；借助阳模翻制本体，使本体具有对应第二纹路的第三纹路；在第三纹路的外侧覆盖具光反射性的材料，以形成覆盖层。此时由外侧观察覆盖层时，覆盖层与第三纹路配合，以产生全息像绕射的视觉效果。

摘要： 本发明公开了一种汇流绕射法及汇流绕射换能机，是一台只做正功不做负功的机器，原因是机器中采用进口大、出口小且具有改变流体流向、流速、压力和流体功率密度的功能，巧妙地迫使汇集于其腔内的流体沿其腔内流道流动到技术要求的位置，向技术目标喷射流体。本法是从喇叭口形输入口为进口至其尾部的喷口为出口之间的腔内流道由导通截面逐渐变小的腔内流道贯通而构成绕流喷射功能的方法，使得被输入到机内的流体之流向、流速、压力和流体功率密度得以放大，同时杜绝了叶轮叶片在回程过程中对叶轮的转轴做负功的现象，对于迎面输入的流体的利用率提高一倍，整机的能量转换效率提高近四倍，这是本汇流绕射换能机具备了只做正功不做负功的功能的根据。

摘要： 本发明公开了一种汇流绕射法及汇流绕射换能机，是一台只做正功不做负功的机器，原理是机器中采用进口大、出口小且具有改变流体流向、流速、压力和流体功率密度的功能，巧妙地迫使汇集于其腔内的流体沿其腔内流道流动到技术要求的位置，向技术目标喷射流体。本法是从喇叭口形输入口为进口至其尾部的喷口为出口之间的腔内流道由导通截面逐渐变小的腔内流道贯通而构成绕流喷射功能的方法，使得被输入到机内的流体之流向得以改变，流速、压力和流体功率密度得以放大，同时杜绝了叶片在回程过程中对叶轮转轴做负功，对于迎面输入的流体的利用率提高一倍，整机的能量转换效率提高近四倍以上，这是本汇流绕射换能机具备了只做正功不做负功的功能的根据。

摘要： 本申请涉及海水淡化技术领域，特别涉及一种波浪能自驱动的引射式冷淡电三联供系统，包括波浪能采集板、压气活塞缸、储气罐、涡流管、第一重力海水箱、蒸汽发生器、引射器和空气除湿器；波浪能采集板通过连接杆与压气活塞缸的活塞头连接，波浪能采集板通过弹簧与压气活塞缸的缸壁连接；压气活塞缸的腔体与储气罐连通；储气罐与涡流管连通，涡流管的热端管穿过蒸汽发生器的内部并与引射器的工作口连通，涡流管的冷端管穿设于空气除湿器内；蒸汽发生器内设有雾化器，第一重力海水箱与雾化器连接，蒸汽发生器与引射器的引射口连通，引射器的射出口与空气除湿器的内腔连通。本申请解决了现有海水淡化装置存在不够环保和淡化成本高的技术问题。