波浪作用下上部带有透空结构的圆筒垂向水动力特性的解析研究

摘要：

基于线性势流理论,应用特征函数展开方法和透空壁内流体速度与两壁间压力差成正比的线性模型,建立了上部带有透空结构的截断圆筒绕射问题和辐射问题的解析模型,进而导出浮体的垂荡运动响应幅值算子计算公式.通过与直立透空圆筒和非透空截断圆柱的相关结果进行对比,验证了该文推导的正确性.通过数值计算研究了透空系数、圆筒内外径比(内圆柱半径和圆筒半径之比)和吃水比(透空结构吃水和圆筒吃水之比)对整个圆筒的垂向水动力特性(运动响应幅值、附加质量、辐射阻尼和波浪激振力)的影响,并与非透空截断圆柱的计算结果进行对比分析.结果表明随着透空系数的增大,结构的附加质量和辐射阻尼呈增加趋势,垂荡运动响应幅值算子的峰值呈明显减小趋势,并且在低频区垂向波浪激振力相对较小,这有利于增加浮式结构的稳定性;内外径比和吃水比均对透空结构的垂向水动力特性影响较大.

关键词：透空结构、漂浮圆筒、势流、垂荡、水动力特性

所属期刊栏目：34

分类号：O353.2(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金项目51379037,51679036;教育部新世纪优秀人才计划项目NCET-13-0076

在线出版日期：2018-01-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：239-247