基于AQWA的波浪观测浮标随波性能分析与优化研究_朱玲.pdf
【摘要】 波浪观测浮标是一种现代化的海洋观测设施,随波性是反映其测量精度的一个重要参数。本文将针对两种常见外观浮标的随波性能展开水动力学研究,本文采用水动力计算模型AQWA,结合典型的Green函数法求解了浮体结构的波浪力及相关水动力系数,并应用三维势流理论,基于单自由度运动方程,在频域内研究了自由浮标在规则波下的垂荡运动响应。针对中国短周期波浪海况的特点,计算了15种不同形状、浮标重量、形状参量工况中浮标体垂荡响应RAOs。水动力学计算结果表明:在外界环境载荷相同的条件下,平底柱形浮子1-3的随波性能较其它工况中浮子为好。本文的研究方法也为海洋资料浮标的参数设计提供了良好的科学依据。
【关键词】 观测浮标; 随波性; AQWA; 水动力学; 垂荡响应;
节选段落一:
广东造船 2018 年第 2 期(总第 159 期)
50
基金项目:国家自然科学基金 (10902039,41106031);上海交通大学海洋工程国家重点实验室研究基金 (1215)
作者简介:朱 玲(1993-),女,硕士研究生。主要从事海洋结构物水动力学研究。
胡金鹏(1975-),男,博士,副教授。主要从事海洋工程环境与水动力学研究。节选段落二:
收稿日期:2017-09-30
基于 AQWA 的波浪观测浮标随波性能分析与优化研究
朱 玲 , 胡金鹏
(华南理工大学 土木与交通学院,广州 510641)
摘 要:波浪观测浮标是一种现代化的海洋观测设施,随波性是反映其测量精度的一个重要参数。
本文将针对两种常见外观浮标的随波性能展开水动力学研究,本文采用水动力计算模型 AQWA,结合典型
的 Green 函数法求解了浮体结构的波浪力及相关水动力系数,并应用三维势流理论,基于单自由度运动
方程,在频域内研究了自由浮标在规则波下的垂荡运动响应。节选段落三:
不同形状浮子
在波浪中垂荡运动幅值随波频的分布曲线趋势基本相
同,均随波频的增加而减小。但柱形浮子 1-3 的垂荡
幅值在更长的波频范围内较波浪幅值更为接近,即对
短周期的波浪数据监测更为准确。
图 9 形状对浮子垂荡幅值的影响
3.4 结果汇总
根据上述分析,选择波频为 2.8 rad/s 下各个浮子的
垂荡幅值,将其与设定的波浪振幅(1 m)进行比较,
得到浮子的垂荡幅值与波浪振幅之间的相对幅值,结
果如表 3 所示,并以此判断各个浮子在较高频率波浪
作用下随波性的好坏。
广东造船 2018 年第 2 期(总第 159 期)
50
基金项目:国家自然科学基金 (10902039,41106031);上海交通大学海洋工程国家重点实验室研究基金 (1215)
作者简介:朱 玲(1993-),女,硕士研究生。主要从事海洋结构物水动力学研究。
胡金鹏(1975-),男,博士,副教授。主要从事海洋工程环境与水动力学研究。节选段落二:
收稿日期:2017-09-30
基于 AQWA 的波浪观测浮标随波性能分析与优化研究
朱 玲 , 胡金鹏
(华南理工大学 土木与交通学院,广州 510641)
摘 要:波浪观测浮标是一种现代化的海洋观测设施,随波性是反映其测量精度的一个重要参数。
本文将针对两种常见外观浮标的随波性能展开水动力学研究,本文采用水动力计算模型 AQWA,结合典型
的 Green 函数法求解了浮体结构的波浪力及相关水动力系数,并应用三维势流理论,基于单自由度运动
方程,在频域内研究了自由浮标在规则波下的垂荡运动响应。节选段落三:
不同形状浮子
在波浪中垂荡运动幅值随波频的分布曲线趋势基本相
同,均随波频的增加而减小。但柱形浮子 1-3 的垂荡
幅值在更长的波频范围内较波浪幅值更为接近,即对
短周期的波浪数据监测更为准确。
图 9 形状对浮子垂荡幅值的影响
3.4 结果汇总
根据上述分析,选择波频为 2.8 rad/s 下各个浮子的
垂荡幅值,将其与设定的波浪振幅(1 m)进行比较,
得到浮子的垂荡幅值与波浪振幅之间的相对幅值,结
果如表 3 所示,并以此判断各个浮子在较高频率波浪
作用下随波性的好坏。