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Please use this identifier to cite or link to this item: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/46587

Title: 波浪與透水結構物互制之研究
Authors: 黃榮鑑
Contributors: 國立臺灣海洋大學:系統工程暨造船學系
Keywords: 孔隙結構物;透水潛堤;雷諾平均方程式;渦流
Date: 2007
Issue Date: 2018-05-24T07:48:07Z
Publisher: 行政院國家科學委員會
Abstract: 摘要:在海岸與近海工程中,波浪與多孔介質之間的相互作用問題是個普遍存在而又難以 處理的問題,因此對其相互作用的研究具有重要的意義和工程應用價值。本計畫主要目 的發展一套新的數值模式計算透水結構物附近之流場與波形變化,探討渦流生成及其特 性,並分析渦流與波能消滅之關係,以瞭解波浪通過透水結構物之流場機制。以往之研 究多忽略流體的黏滯性並假設流場為非旋流,來探討波浪變形、反射率等,此方法與實 際流場不合。考慮紊流效應加以探討者付之闕如,本計畫擬發展RANS 透水碎波數值模 式,藉以探討波浪和透水結構物互制時,液面的變化及內部流場的運動特性。數值模式 採用有限體積法,求解雷諾平均 Navier-Stokes 方程式 (Reynolds Averaged Navier-Stokes Equations, RANS),自由液面採用流體體積,以期能夠呈現波浪場中非線性與黏性效應 的影響,同時配合 k -e 紊流模式來模擬紊流效應。 本計畫分成四大主題的研究,第一個主題為波浪通過透水潛堤流場之探討;第二個 主題為波浪通過透水底床之流場之探討;第三個主題為波浪通過透水人工沙漣底床之流 場的探討;第四個主題為波浪於透水斜波之流場的探討。本計畫為三年計畫,第一年主 要工作發展數值模式探討波浪通過透水潛堤和透水底床之流場;第二年探討波浪通過透 水人工沙漣底床之流場;第三年探討在波浪在透水斜坡上之運動特性,包括淺化、溯升、 溯降和碎波等特性,討論溯升和溯降受孔隙率之影響。 本計畫主要探討波浪通過透水結構物時,渦流生成與減衰在不同 Ur 數、透水結構 物高度與水深比、透水結構物長度、孔隙率、滲透係數之影響。為了研究波浪通過透 水結構物後非線性效應影響,本計畫藉由 FFT 討論波浪變形及主頻至高倍頻波浪振幅 的變化。也採用希爾伯特黃轉換 (Hilbert Huang Transform,HHT) 和小波分析 (wavelet analysis) 法來分析波浪通過透水結構物之波浪變形機制。主要針對波浪通過透水結構 物之渦流生成及其特性,分析渦流與波能消滅之關係,藉由渦流生成位置、渦流大小、 渦流強度、渦心的移動、渦流能量及渦流生成與消散之運動行為,以瞭解透水結構物 消減波浪能量之能力,並分析透水結構物消能與渦流生成之關係,進一步瞭解透水結 構物消能之機制,其研究成果可提供工程單位設計透水結構物消波之參考。
URI: http://ntour.ntou.edu.tw:8080/ir/handle/987654321/46587
Appears in Collections:[系統工程暨造船學系] 研究計畫

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