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柔性防波堤是一种比较切实可用的海洋基础设施，本文研究的柔性防波堤主要被用来抵御波浪，保护大围网养殖，对于智慧海洋牧场建设及深远海养殖具有深远意义。该柔性防波堤在原有的主要用于消波功能的基础上，布置安装了Savonius型桨叶，强化了消波性能，添加了捕能功能。相对于传统的坐底式防波堤，同样具有制造简单，成本不会随着水深的增加而增加成本，并且具有方便安装及易于迁移的特点，方便维修及多次利用，不会对环境造成污染和影响生态环境。本文针对大围网养殖需求，对柔性防波堤的结构及波浪作用下的捕能消波情况进行研究。主要研究点如下所示:
1.应用STAR-CCM+软件，根据边界造波法原理及阻尼消波原理，建立柔性防波堤的粘性三维数值水槽，采用湍流模型，重叠网格技术，六自由度运动模型，VOF自由液面捕捉技术在计算域内进行气液两相流计算，为基于Savonius型桨叶的柔性防波堤结构研究提供新的研究思路。
2.根据STAR-CCM+的数值模拟情况，设计并制造基于Savonius型桨叶的柔性防波堤，桨叶采用了不锈钢铁链悬挂于双浮管浮体下，既减轻了柔性防波堤在波浪作用下的振荡，又提高了柔性防波堤的稳定型，防止因结构绞死而出现的侧翻。Savonius型桨叶采用密度略小于水的HDPE材料，减小了Savonius型桨叶在水中的惯性矩。
3.提出了基于Savonius型桨叶的柔性防波堤的方案，在数值模拟和物理实验的比较下，选择适合Savonius型桨叶捕能和整体柔性防波堤能够消波的桨叶布置形式。结果证明，柔性防波堤在能够自供能捕能的情况下，桨叶并列布置形式的柔性防波堤具有更好的消波性能，主要是由于该桨叶布置方式很好地改变了水体流动结构，更好地达到了耗能消波的目的。
4.对于Savonius型桨叶的柔性防波堤结构参数进行了优化研究，从相对间距，相对深度，波陡三方面研究柔性防波堤在捕能情况下的消波性能。结果表明，当波浪周期与桨叶转动周期相近时，具有很好的捕能效果。对于波浪周期对柔性防波堤的透射系数的研究，通过物理实验得知，随着波陡的增加，Savonius型桨叶的捕能性能提高，而在捕能性能提高的同时，消波性能反而呈下降的趋势。
1.应用STAR-CCM+软件，根据边界造波法原理及阻尼消波原理，建立柔性防波堤的粘性三维数值水槽，采用湍流模型，重叠网格技术，六自由度运动模型，VOF自由液面捕捉技术在计算域内进行气液两相流计算，为基于Savonius型桨叶的柔性防波堤结构研究提供新的研究思路。
2.根据STAR-CCM+的数值模拟情况，设计并制造基于Savonius型桨叶的柔性防波堤，桨叶采用了不锈钢铁链悬挂于双浮管浮体下，既减轻了柔性防波堤在波浪作用下的振荡，又提高了柔性防波堤的稳定型，防止因结构绞死而出现的侧翻。Savonius型桨叶采用密度略小于水的HDPE材料，减小了Savonius型桨叶在水中的惯性矩。
3.提出了基于Savonius型桨叶的柔性防波堤的方案，在数值模拟和物理实验的比较下，选择适合Savonius型桨叶捕能和整体柔性防波堤能够消波的桨叶布置形式。结果证明，柔性防波堤在能够自供能捕能的情况下，桨叶并列布置形式的柔性防波堤具有更好的消波性能，主要是由于该桨叶布置方式很好地改变了水体流动结构，更好地达到了耗能消波的目的。
4.对于Savonius型桨叶的柔性防波堤结构参数进行了优化研究，从相对间距，相对深度，波陡三方面研究柔性防波堤在捕能情况下的消波性能。结果表明，当波浪周期与桨叶转动周期相近时，具有很好的捕能效果。对于波浪周期对柔性防波堤的透射系数的研究，通过物理实验得知，随着波陡的增加，Savonius型桨叶的捕能性能提高，而在捕能性能提高的同时，消波性能反而呈下降的趋势。