波浪对圆柱外接圆弧型防波堤绕射的解析计算

在微幅波绕射理论的基础上,使用特征函数展开法,推导了圆柱外接圆弧型防波堤复合结构的水波绕射的解析解,并据此计算了该结构所受到的波浪载荷以及绕射波面分布。计算结果表明:与单一圆柱相比,外接圆弧型防波堤的存在可明显降低作用于圆柱的波浪载荷和圆柱表面的波浪爬高;采用外接堤表面密实或透空而内圆柱表面透空的结构形式可以取得圆柱防浪的较佳效果;结构透空系数、波浪入射角度、外接堤张角、外堤半径与水深比、水深与波长比等因素的变化对绕射波浪作用均存在一定影响。

浅水波对半无限长和有限长直立薄壁防波堤的绕射

基于浅水波绕射理论,利用特征函数展开法并结合应用稳定相分析法,分别推导了椭圆余弦波一阶分量对半无限长以及有限长直立薄壁防波堤的绕射波势解析解,并据此计算了对应于两种不同类型防波堤的无量纲最大波浪力和无量纲最大绕射波面。结果表明:当有限长薄壁防波堤堤长较大时,其所受波浪力和端部的绕射波面分布与半无限长防波堤的对应结果十分接近,从而实现了对应两种防波堤不同浅水波绕射解的相互验证。此外,对于两种防波堤,椭圆余弦波理论所得结果均明显高于Airy微幅波理论的对应值。浅水波入射角、防波堤臂长、水深比以及浅水波特征参数的变化均将对波浪作用产生一定影响。随着浅水波特征参数值的增大,两种防波堤的实际绕射波浪力均随之增大。