液舱晃荡对压载水型浮式防波堤消浪性能的影响

摘要

基于计算流体力学（CFD）方法，建立了波浪与压载水型浮式防波堤相互作用的数值模型，模拟分析了波浪场分布特征，探究了液舱晃荡对压载水型浮式防波堤消浪性能的影响.结果表明：压载水型浮式防波堤通过减小防波堤运动响应和增大对入射波能量的消耗来提升消浪性能；对比干砂型浮式防波堤，压载水型浮式防波堤消浪性能最高可提升21.9%；常见入射波浪频率接近液舱晃荡固有频率，引起舱内液体会发生共振现象，导致防波堤消浪性能减弱；在防波堤液舱内部加入竖向挡板，改变其液舱晃荡的固有频率，加入挡板后防波堤消浪性能最高可提升51.6%.结果有望为海岸防护工程领域提供新的思路和解决方案，为实际工程提供一定的参考.

关键词

浮式防波堤 / 液舱晃荡 / 透射系数 / 波能耗散系数

基金资助

国家自然科学基金项目（52261043）; 国家重点研发计划项目（2019YFB1504304）; 工业和信息化部高技术船舶项目（[2019]357号）; 海南省科技计划三亚崖州湾科技城联合项目（420LH022）