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网衣和网箱对波浪传播的影响及其水动力特性

网衣和网箱对波浪传播的影响及其水动力特性

作者：曾启东大连理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着人类对海洋渔业产品需求量日渐增多,野生海生物被过度捕捞。同时,高速的经济发展而带来的近海工业污染,使得近海水域生态环境逐渐恶化。需求量的增大以及生存环境的恶化,使得渔业资源几近枯竭,市场供不应求。为解决上述问题... 详细信息

近年来,随着人类对海洋渔业产品需求量日渐增多,野生海生物被过度捕捞。同时,高速的经济发展而带来的近海工业污染,使得近海水域生态环境逐渐恶化。需求量的增大以及生存环境的恶化,使得渔业资源几近枯竭,市场供不应求。为解决上述问题,深海网箱养殖近年来发展迅速。相比近海养殖,深海养殖意味更强的风浪和水流条件,网箱在此恶劣坏境下极易破坏,同时网箱内水流和波浪等养殖环境也和鱼类生长息息相关。渔网作为水产养殖网箱的重要组成部分,是一种复杂的柔性结构物,以其作为主体进行相关波浪的研究非常少。针对以上情况,我们首先进行了物理模型试验和相应数值模拟,研究了网衣对波浪传播的影响,找出网衣与波浪相互作用机理及规律;在此基础上进一步研究了波浪与网箱的水动力特性和网箱对波浪传播的影响。本文将CFD软件FLUENT应用于数值模拟,采用多孔介质模型模拟网衣,建立了模拟网衣与波浪相互作用的三维数值波浪水槽模型。基于该数值模型研究了波浪经过网衣作用后波高衰减的变化规律,并与物理模型试验结果进行比较。通过对比数值模拟和物理模型试验的结果,证明了该三维数值模型模拟网衣对波浪传播影响的可行性。论文内容包含五章：第一章绪论,简要介绍了课题研究背景、目的及有关其国内外研究进展。第二章介绍了数值模型的相关数学方法,包括控制方程、多孔介质模型与网衣的相互转化、三维数值波浪水槽的建立及其网格的划分、数值波浪水槽造波和消波的数学原理。第三章首先验证了数值波浪水槽造波消波的有效性,接着通过数值模型模拟了网衣周围的波浪场,并对其进行了相关物理模型试验验证,初步了解了网衣与波浪作用机理,得出了网衣对波浪传播影响规律。第四章研究了不同入水深度的网片组合对波浪传播带来的影响以及改变网片个数对周围波浪场的影响。第五章根据之前得出的网衣与波浪相互作用结论进一步研究了网箱对波浪传播的影响,同时研究了网箱形状、网衣密实度等参数改变对波浪场的影响,最后研究了网箱的波浪水动力特性。

关键词：三维数值波浪水槽网衣多孔介质模型波浪力波浪透射系数数值模拟

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海上风机四桩导管架基础波浪动力分析

船舶工程 2022年第2期44卷 18-22,34页

作者：左晶晶罗成喜曾启东曾凡权中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司长沙410014

随着海上风电由浅海逐渐走向深海,导管架基础的应用随之增多。研究发现,当基础结构基频落到波高波周期联合分布的概率最大的区间时,仅对导管架基础进行静态分析是不够的,结果偏于危险。通过SACS软件建立结构有限元模型,研究波浪谱周期... 详细信息

随着海上风电由浅海逐渐走向深海,导管架基础的应用随之增多。研究发现,当基础结构基频落到波高波周期联合分布的概率最大的区间时,仅对导管架基础进行静态分析是不够的,结果偏于危险。通过SACS软件建立结构有限元模型,研究波浪谱周期和波高对结构响应的影响,计算得到各个工况下结构波浪动力响应的放大系数。计算结果表明:动力放大系数在一定范围内存在极大值,波高越大,动力放大系数越大;当波谱周期较大时,动力放大系数接近于1。此外,对比动静力分析结果表明,在深水中的海上四桩导管架基础进行动力分析是必要的。

关键词：四桩导管架波浪响应动力放大系数谱疲劳

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网衣对波浪传播影响的三维数值模拟

海洋工程 2014年第6期32卷 98-104页

作者：曾启东董国海赵云鹏张晓明汪睿中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

为研究网衣对波浪传播的影响,采用多孔介质模型模拟网衣,建立了模拟网衣与波浪相互作用的三维数值波浪水槽模型。基于该数值模型研究了波浪经过网衣作用后波高衰减的变化规律,并与物理模型试验结果进行比较。通过对比数值模拟和物理模... 详细信息

为研究网衣对波浪传播的影响,采用多孔介质模型模拟网衣,建立了模拟网衣与波浪相互作用的三维数值波浪水槽模型。基于该数值模型研究了波浪经过网衣作用后波高衰减的变化规律,并与物理模型试验结果进行比较。通过对比数值模拟和物理模型试验的结果,证明了该三维数值模型模拟网衣对波浪传播影响的可行性。

关键词：网衣透射系数数值模拟波浪传播多孔介质模型

波流逆向和同向作用下重力式网箱水动力特性研究

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渔业现代化 2014年第2期41卷 49-56页

作者：董国海孟范兵赵云鹏曾启东白晓东大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

深水重力式网箱在风浪和海流作用下的动力响应研究,是外海养殖网箱设计与制作的基础。为研究波流逆向作用于深水重力式网箱时的运动响应和锚绳力与波流同向时的差异,基于波浪作用通量守恒和Stokes3阶波理论数值模拟波浪在水流中的变形... 详细信息

深水重力式网箱在风浪和海流作用下的动力响应研究,是外海养殖网箱设计与制作的基础。为研究波流逆向作用于深水重力式网箱时的运动响应和锚绳力与波流同向时的差异,基于波浪作用通量守恒和Stokes3阶波理论数值模拟波浪在水流中的变形和综合波流场;采用质量集中法和刚体运动学原理,建立重力式网箱数学模型;考虑不同设计流速和波浪组合,利用数学模型得到在波流逆向和波流同向作用下重力式网箱的锚绳力,浮架运动和网箱剩余体积的结果。结果显示:波流同向时的锚绳张力比波流逆向时大;波流逆向时重力式网箱体积剩余系数最小值比波流同向时的大。因此,波流同向对重力式网箱的破坏比波流逆向严重。

关键词：波浪变形波流逆向和同向重力式网箱数值模拟水动力特性

波浪作用下网箱所受波浪力的影响因素试验研究

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中国水运（下半月） 2014年第7期14卷 290-292,295页

作者：曾启东董国海孟范兵殷学成大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

为研究网箱在波浪场中所受波浪力,设计圆形和方形两种不同形状的重力式网箱模型,并对网箱装配同种规格不同密实度大小的网衣,通过模型试验获取网箱在8种设计波况下的受力曲线。将装配相同网衣的圆形网箱模型和方形网箱模型所受的波浪力... 详细信息

为研究网箱在波浪场中所受波浪力,设计圆形和方形两种不同形状的重力式网箱模型,并对网箱装配同种规格不同密实度大小的网衣,通过模型试验获取网箱在8种设计波况下的受力曲线。将装配相同网衣的圆形网箱模型和方形网箱模型所受的波浪力进行对比,结果表明,相对于方形网箱,圆形网箱承受更小的波浪力;同时将装配大密实度网衣的圆形网箱模型与装配小密实度网衣的圆形网箱模型所受的波浪力对比,结果表明,装配大密实度网衣的网箱模型比装配小密实度网衣的网箱模型受到的波浪力大。此外,从试验结果也可发现,波长的改变对网箱所受波浪力的基本无影响,而随着波高增加网箱所受波浪力也增大。

关键词：圆形重力式网箱方形重力式网箱波浪力网衣密实度

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海上风电机组多桩导管架基础设计方法探讨

山西建筑 2015年第14期41卷 65-67页

作者：周凯张晓明曾启东中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

对多桩导管架基础的设计问题进行了探讨,并对基础结构的构件强度、管节点、灌浆连接、动力分析以及桩基础等问题进行了阐述和分析,提出了多桩导管架基础结构设计时需要注意的事项。

关键词：海上风电基础结构动力分析多桩导管架基础

马克思意识形态概念的具体性——兼论“第二个结合”的理论贡献和实践要求

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求索 2024年第4期 23-31页

作者：钟启东北京大学马克思主义学院

作为历史唯物主义的核心范畴和批判工具，意识形态概念之所以能够发生和完成术语革命，既是因为马克思对抽象的意识形态作了具体揭示，掌握其规律和秘密；也是因为马克思通过历史性范式、时代性内容和革命性精神三个维度建构了意识形态... 详细信息

作为历史唯物主义的核心范畴和批判工具，意识形态概念之所以能够发生和完成术语革命，既是因为马克思对抽象的意识形态作了具体揭示，掌握其规律和秘密；也是因为马克思通过历史性范式、时代性内容和革命性精神三个维度建构了意识形态生成转化的具体性原理，奠定了马克思主义意识形态理论的思想基础和方法原则。“第二个结合”是对马克思意识形态概念具体性原理的坚持和运用，内涵着从历史、理论到实践的意识形态逻辑，致力于贯通传统与现代，满足时代对内容的渴望，丰富了人民精神世界，创造性地发展了马克思主义意识形态(文化)理论，实现了“又一次的思想解放”,既是基本原理，也是思想方法。

关键词：马克思历史唯物主义意识形态具体性第二个结合

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马克思主义思想政治教育学的基本范畴

社会科学辑刊 2024年

作者：钟启东北京大学马克思主义学院

迄今为止的历史主要是阶级斗争的人类历史，思想政治教育是长期普遍存在的社会现象，但是直到马克思主义的历史性出场，思想政治教育才真正成为一门科学。马克思主义思想政治教育学不仅有力剖析和批判了资产阶级社会的思想政治教育，更... 详细信息

迄今为止的历史主要是阶级斗争的人类历史，思想政治教育是长期普遍存在的社会现象，但是直到马克思主义的历史性出场，思想政治教育才真正成为一门科学。马克思主义思想政治教育学不仅有力剖析和批判了资产阶级社会的思想政治教育，更是科学引领了无产阶级思想政治教育的理论建构和实践发展，确立了严整的思想政治教育范畴体系：围绕现实的人，形成了个人与社会、思想与利益、理论与实践等开端范畴；围绕意识形态，形成了知识与价值、内化与外化、内容与方法等过程范畴；围绕共产主义，形成了判断与相信、理想与现实、民族与世界等目的范畴。思想政治教育基本范畴既可以是单个概念，也能成对出现，无论哪种形式都应是在概念中所把握到的思想政治教育事情本身。

关键词：马克思主义思想政治教育思想政治教育范畴意识形态

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思想政治教育学科自主知识体系的建构内容

思想教育研究 2024年第3期 51-58页

作者：钟启东北京大学马克思主义学院北京100871

知识的本质是概括,从实践经验中生成抽象的普遍性,这个普遍性的具体化就是知识的适用,新的知识从这里再生产出来,正是这个知识逻辑提出了主体性和自主化问题。知识自主不是知识自决,而是知识自觉和知识创新。不是知识决定生活,而是生活... 详细信息

知识的本质是概括,从实践经验中生成抽象的普遍性,这个普遍性的具体化就是知识的适用,新的知识从这里再生产出来,正是这个知识逻辑提出了主体性和自主化问题。知识自主不是知识自决,而是知识自觉和知识创新。不是知识决定生活,而是生活决定知识。随着马克思恩格斯完成了意识形态的术语革命,思想政治教育学真正成为一门科学,致力于揭示规律、指导革命、推进文明,这也使得建构思想政治教育自主知识体系,既是学科自觉,也是意识形态要求:反思和超越西方知识,继承和扬弃传统教化,阐释中国实际,确立自身独立性;整合创新关于思想政治教育形成发展的自身知识和用来进行思想政治教育的相关知识,从构成性和功能性的学科化视角,探讨构建新时代思想政治教育的概念体系、范畴体系、命题体系、理念体系、规律体系、方法体系和支撑体系,用内容证明自主、用原理厚植知识、用理论引领实践。

关键词：思想政治教育自主知识体系意识形态历史唯物主义马克思