ЧИСЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН С ОГРАДИТЕЛЬНЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ МОРСКОГО ПОРТА

Основное содержимое статьи

Измаил Кантаржи
Александр Гогин
https://orcid.org/0000-0003-3894-3680

Аннотация

Работа посвящена методу численного моделирования взаимодействия морских ветровых волн с оградительными сооружениями морского порта. Представлена классификация существующих численных волновых моделей в зависимости от их точности и требованиям к вычислительной мощности компьютера. В статье основным исследуемым эффектом взаимодействия волн с гидротехническими сооружениями порта является дифракция волн на защищаемой акватории. Для ее консервативного исследования в работе используется тестовая задача – два сходящихся оградительных сооружения на плоском дне с варьированием шириной входного створа и периодом подходящих волн. Тестовая задача физически смоделирована в волновом бассейне, а также численно с помощью волновой модели Буссинеска, реализованной в ПК MIKE 21. В рамках настройки численной модели предложен и обоснован наиболее корректный способ воспроизведения оградительных сооружений на численной модели – с отказом от ограждающей поглощающие слои стенки со стороны входного створа и постепенным уменьшением коэффициентов поглощения к входному створу. В результате сравнения результатов численного и физического моделирования получено удовлетворительное совпадение с разбросом значений 10-15%. Это позволило сделать вывод о том, что предложенный способ реализации оградительных сооружений позволяет корректно рассчитать дифракцию волн на защищаемой акватории, а используемую волновую модель считать верифицированной результатами физических экспериментов.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Информация о статье

Как цитировать
Кантаржи, И., & Гогин, А. (2023). ЧИСЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН С ОГРАДИТЕЛЬНЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ МОРСКОГО ПОРТА. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 19(1), 55–68. https://doi.org/10.22337/2587-9618-2023-19-1-55-68
Раздел
Материалы выпуска
Биография автора

Измаил Кантаржи, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), г. Москва, РОССИЯ

Professor, Doctor of Technical Sciences; Professor of Department of Hydraulics and Hydraulic Engineering, Moscow State University of Civil Engineering 

Библиографические ссылки

Popova E.A., Sizova Yu.S. (2020) Puti realizacii gosudarstvennyh programm razvitiya Severnogo morskogo puti za schet privlecheniya chastnyh investicij [Ways to implement state programs for the development of the Northern Sea Route by attracting private investment]. Voprosy regional'noj ekonomiki, no 2, pp. 129–136. DOI: https://doi.org/10.21499/2078-4023-2020-43-2-129-136

Ruksha V.V. (2018) Razvitie atomnogo morskogo flota [Development of the nuclear marine fleet]. Regional'naya energetika i energosberezhenie, no 2, p. 62.

Kantarzhi I.G., Mordvintsev K.P., Gogin A.G. (2019) Numerical analysis of the protection of a harbor against waves. Power technology and engineering, vol. 5, pp. 45–52. DOI: https://doi.org/10.1007/s10749-019-01092-y

Gorgutsa Yu.V. (2020) Metod opredeleniya parametrov pomekh po meteofaktoram obrabotke sudov v morskih portah [Method for determining the parameters of interference by meteorological factors for the processing of ships in seaports]. Morskie intellektual'nye tekhnologii, n. 1–1, pp. 107–112. DOI: https://doi.org/10.37220/MIT.2020.47.1.015

Malyuzhinets G.D. (1959) Razvitie predstavlenij o yavleniyah difrakcii (k 130-letiyu so dnya smerti Tomasa YUnga) [Development of ideas about the phenomena of diffraction (to the 130th anniversary of the death of Thomas Young)]. Uspekhi fizicheskikh nauk, vol. 69, no 10, pp. 321–334. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0069.195910g.0321

Leontovich M.A. (1944) Ob odnom metode resheniya zadach o rasprostranenii elektromagnitnyh voln vdol' poverhnosti zemli [On one method for solving problems of the propagation of electromagnetic waves along the surface of the earth]. Izv. Academy of Sciences of the USSR, vol. 8, no 1, pp. 16–22.

Leontovich M.A., Fok V.A. (1946) Reshenie zadachi o rasprostranenii elektromagnitnyh voln vdol' poverhnosti Zemli po metodu parabolicheskogo uravneniya [Solving the problem of propagation of electromagnetic waves along the surface of the Earth using the parabolic equation method]. ZHurnal eksperimental'noj i teoreticheskoj fiziki, vol. 16, pp. 557–573.

Fok V.A. (1970) Problemy difrakcii i rasprostraneniya elektromagnitnyh voln [Problems of diffraction and propagation of electromagnetic waves]. Moscow: Sov. radio. (in Russian)

Zagryadskaya N.N. (1995) Primenenie metoda parabolicheskogo priblizheniya v zadachah difrakcii poverhnostnyh voln [Application of the parabolic approximation method in problems of surface wave diffraction]. ZHurnal tekhnicheskoj fiziki, vol. 65, no 8, pp. 25–37.

Zagryadskaya N.N. (2006) Morskie volny na akvatoriyah i u sooruzhenij vertikal'nogo tipa [Sea waves in water areas and near vertical structures]. S.-P.: Publishing House of the Polytechnic University. (in Russian)

Krylov Yu.M. et al. (1986) Veter, volny i morskie porty [Wind, waves and seaports]. L.: Gidrometizdat. (in Russian)

Penney W.G. et al. (1952) Part I. The diffraction theory of sea waves and the shelter afforded by breakwaters. Philos. Trans. R. Soc. London. Ser. A, Math. Phys. sci. The Royal Society London, vol. 244, no 882, pp. 236–253. DOI: https://doi.org/10.1098/rsta.1952.0003

Sommerfeld A. (1896) Mathematische theorie der diffraction. Math. Ann. Springer, vol. 47, no 2, pp. 317–374. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01447273

Krylov Yu.M. (1966) Spektral'nye metody issledovaniya i rascheta vetrovyh voln [Spectral methods of research and calculation of wind waves]. L.: Gidrometeoizdat. (in Russian)

Galenin B.G. (1988) Methods for calculating the protection of the water area of seaports from waves (PhD Thesis). Moscow.

Zavyalov V.K. (1976) Research and calculations of the wave regime in the fenced water areas of ports and outports (PhD Thesis). Leningrad: LPI M.I. Kalinina.

Berkhoff J.C.W. (1973) Computation of combined refraction—diffraction. Coastal Engineering, pp. 471–490. DOI: https://doi.org/10.1061/9780872620490.027

Berkhoff J.C.W. (1976) Mathematical models for simple harmonic linear water waves: wave diffraction and refraction (PhD Thesis). Delft: Technische University.

Shelushinin Yu.A. (2019) Dostovernost' fizicheskogo modelirovaniya gidrotekhnicheskih sooruzhenij na primere ob"ektov imeretinskoj nizmennosti [Reliability of physical modeling of hydraulic structures on the example of objects of the Imereti lowland] // Olimpijskoe nasledie i krupnomasshtabnye meropriyatiya: vliyanie na ekonomiku, ekologiyu i sociokul'turnuyu sferu prinimayushchih destinacij, pp. 260–264.

Kantarzhi I.G., Mordvintsev K.P. (2015) CHislennoe i fizicheskoe modelirovanie v MGSU morskih portovyh gidrotekhnicheskih sooruzhenij [Numerical and physical modeling in MGSU of marine port hydraulic structures]. Nauka i bezopasnost', no 2, pp. 2–16.

Kantarzhi I., Anshakov A., Gogin A. (2021) Composite modeling of wind waves in designing of port hydraulic structures. Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference, Rhodes, 06.2021, pp. 2254–2261.

Afanasiev K.E. et al. (2012) CHislennoe modelirovanie raboty opytovogo volnoproduktora odinochnyh voln [Numerical modeling of the operation of an experimental single-wave wave generator]. Prikladnye tekhnologii gidroakustiki i gidrofiziki, pp. 201–203.

Zheleznyak M.I. (2014) CHislennoe modelirovanie rezonansnyh svojstv gavanej s pomoshch'yu nelinejnoj negidrostaticheskoj modeli SWASH [Numerical simulation of the resonant properties of harbors using the non-linear non-hydrostatic SWASH model], Matematicheskie mashiny i sistemy, no 3, pp. 78–87.

Komen G.J. et al. (1996) Dynamics and modeling of ocean waves, Cambridge: Cambridge University Press.

Lavidas G., Venugopal V. (2018) Application of numerical wave models at European coastlines: A review. Renew. Sustain. Energy Rev. vol. 92, pp. 489–500. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.04.112

Holthuijsen L.H., Herman A., Booij N. (2003) Phase-decoupled refraction–diffraction for spectral wave models. Coastal Engineering, vol. 49, no 4, pp. 291–305. DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-3839(03)00065-6

Borsboom M.J.A. (1998) A Boussinesq-type wave model with improved linear and nonlinear behavior. Rep. H3203, vol. 51, paper no X0231.

DHI Water Environment (2017) Boussinesq Waves Module. user guide. Denmark, DHI Water Environment.

Larsen J., Dancy H. (1983) Open boundaries in short wave simulations—a new approach, Coastal Engineering, vol. 7, no 3. pp. 285–297. DOI: https://doi.org/10.1016/0378-3839(83)90022-4

Похожие статьи

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> 

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.