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两种集成波能转换与浮式防波堤结构的水动力性能研究（英文）

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Journal of Marine Science and Application 2025年第1期 176-193页

作者：纪巧玲陈国强徐妍董胜 College of Transportation Shandong University of Science and Technology Shandong Key Laboratory of Civil Engineering Disaster Prevention and Mitigation College of Engineering Ocean University of China

Two asymmetric types of floating breakwaters integrated with a wave energy converter (WEC-FBs), a floating square box with a triangle(trapezoidal type) or a wave baffle(L type) attached to its rear side, have been proposed. In this research, the hydrodynamic performance, including capture width ratio(CWR), wave transmission coefficient, heave motion, and force coefficient, were studied and compared between the two types. A numerical simulation model based on the Navier–Stokes equation was employed. The effects of power take-off(PTO) damping coefficient, wave periods, and draft/displacement on the hydrodynamic performance of the two structure shapes were simulated and investigated. The results reveal that the L type performs better in shorter wave periods, and the trapezoidal type exhibits a higher CWR in intermediate wave periods. This study offers knowledge of the design and protection of the two WEC-FB types.

关键词：

规则波作用下导桩锚泊的浮防波堤水动力特性的数值模拟

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工程力学 2019年第B06期36卷 268-271,284页

作者：王钰纪巧玲刘庆凯山东科技大学交通学院

浮防波堤主要有锚链锚泊和导桩锚泊两种锚泊方式,两种锚泊方式的浮体的运动响应不同,消波效果和水动力特性也不同。该文基于Navier-Stokes方程,采用紧致差分格式CIP(constrained interpolation profile)离散控制方程的对流项,以多相流... 详细信息

浮防波堤主要有锚链锚泊和导桩锚泊两种锚泊方式,两种锚泊方式的浮体的运动响应不同,消波效果和水动力特性也不同。该文基于Navier-Stokes方程,采用紧致差分格式CIP(constrained interpolation profile)离散控制方程的对流项,以多相流和浸没边界IB(immersed boundary)的方法处理流体间和固体间的相互作用,以此建立二维数值模型研究规则波作用下导桩锚泊的浮防波堤的水动力特性。运用建立的数值模型研究了导桩锚泊的浮防波堤的垂向运动响应、波浪力和波浪力矩随相对宽度的变化趋势,通过与现有的物理模型试验结果比较,表明所建立的数值模型能够模拟规则波作用下导桩锚泊的浮防波堤的运动响应和受力特性。

关键词：海岸工程浮防波堤数值模拟导桩锚泊紧致差分格式水动力特性运动响应

两种型式的波能装置-浮式防波堤水动力性能比较研究

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海洋学报 2023年第6期45卷 122-133页

作者：纪巧玲陈国强山东科技大学交通学院山东青岛266590

波能装置-浮式防波堤是将浮式防波堤与波能转换装置集成,兼具防波消浪和捕获波浪能的集成装置,能够有效降低单一功能波能转换装置的成本。研究者们提出了许多波能装置-浮式防波堤的结构型式,其中非对称式浮体结构相比于对称式浮体结构,... 详细信息

波能装置-浮式防波堤是将浮式防波堤与波能转换装置集成,兼具防波消浪和捕获波浪能的集成装置,能够有效降低单一功能波能转换装置的成本。研究者们提出了许多波能装置-浮式防波堤的结构型式,其中非对称式浮体结构相比于对称式浮体结构,在单向入射波的水动力性能方面拥有一定的优势。本文针对导桩锚泊的非对称式方箱-三角形挡浪板和方箱-垂直挡浪板两种浮体结构型式,通过数值模拟的方式,对比分析其水动力特性和波能俘获特性。数值模型基于黏性流体理论,以Navier-Stokes方程为控制方程,并采用VOF方法和浸没边界法求解自由面边界和流固耦合作用,探究不同入射波周期、水深和浮体排水条件下集成装置水动力性能(消波特性、能量耗散特性和波能俘获特性)变化趋势。结果表明,在近岸波浪条件下(5~8s),垂直挡板型式集成装置适用于较小周期波浪(5~6s),而三角挡板型式集成装置适用于较大周期波浪(6~7.5s)。随着水深增大,波能俘获比总体上呈现缓慢增长的趋势。在主浮体吃水相同的情况下(排水量不同),两种结构的透射系数基本一致;而在排水量相同(主浮体吃水不同)的情况下,垂直挡板结构型式的防波效果更好,三角挡板结构型式波能俘获性能要优于垂直挡板结构型式。

关键词：波能装置-浮式防波堤结构型式水动力性能波能俘获消波性能

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浅海区域粉砂骤淤量的复合极值预测

中国造船 2007年第B11期48卷 456-460页

作者：董胜纪巧玲于常宝中国海洋大学工程学院山东青岛266100

渤海湾是我国的海洋石油生产基地，频繁发生的海洋灾害对石油钻采运输造成极大的影响。在粉砂质浅海区域，大风往往引发严重的淤积现象。以沧州浅海区域为例，考虑能量平衡，建立了粉砂骤淤的经验计算公式；收集1991年-2002年期间的大... 详细信息

渤海湾是我国的海洋石油生产基地，频繁发生的海洋灾害对石油钻采运输造成极大的影响。在粉砂质浅海区域，大风往往引发严重的淤积现象。以沧州浅海区域为例，考虑能量平衡，建立了粉砂骤淤的经验计算公式；收集1991年-2002年期间的大风数据，后报了大风在外航道产生的粉砂淤积量；选择单因素复合统计模式，对骤淤量的重现值进行了估计，为沧州港外航道的防淤减淤工程提供设计参数。

关键词：粉砂淤积有效风能复合极值分布防淤

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陡坡上孤立波爬高的数值模拟

中国海洋大学学报（自然科学版） 2012年第10期42卷 111-115页

作者：田文华董胜纪巧玲中国海洋大学工程学院山东青岛266100

波浪爬高是海岸工程中重要的水动力学问题之一,其数值模拟方法通常是通过离散Navier-Stokes方程或Boussinesq方程实现的,其中基于光滑粒子流体动力学方法是近年发展起来的。本文应用该方法模拟相同水深下,不同波高的孤立波在45(°)陡坡... 详细信息

波浪爬高是海岸工程中重要的水动力学问题之一,其数值模拟方法通常是通过离散Navier-Stokes方程或Boussinesq方程实现的,其中基于光滑粒子流体动力学方法是近年发展起来的。本文应用该方法模拟相同水深下,不同波高的孤立波在45(°)陡坡上的爬高,模拟结果与理论计算结果及已有物理模型试验结果进行了对比,并模拟出孤立波激散破碎过程及粒子分布和速度场的变化过程。结果表明,对密度近似方程进行重新初始化保持了流场内的质量守恒,同时整个计算域内的压力分布更加规则,说明光滑粒子流体动力学法在波浪爬高计算中的有效性。

关键词：光滑粒子流体动力学孤立波爬高数值模拟

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张紧式锚泊单浮箱水动力特性试验研究

山东科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 114-126页

作者：纪巧玲徐妍徐成浩山东科技大学交通学院山东青岛266590

为研究张紧式浮式防波堤的水动力性能,采用二维物理模型试验方法,研究系泊缆锚泊倾角、系泊缆预张力以及浮箱相对宽度等因素,在规则波作用下对迎浪面动水压力、系泊缆拉力以及透射系数等水动力特征的影响规律。结果表明:随着锚泊倾角增... 详细信息

为研究张紧式浮式防波堤的水动力性能,采用二维物理模型试验方法,研究系泊缆锚泊倾角、系泊缆预张力以及浮箱相对宽度等因素,在规则波作用下对迎浪面动水压力、系泊缆拉力以及透射系数等水动力特征的影响规律。结果表明:随着锚泊倾角增加,迎浪面动水压力呈先增加后减小的趋势,系泊缆拉力呈先增加后轻微减小的趋势,透射系数则呈明显的减小趋势;随着系泊缆预张力增加,迎浪面动水压力、系泊缆拉力呈增加趋势,透射系数呈先减小后增加趋势;随着浮箱相对宽度增加,迎浪面动水压力、系泊缆拉力和透射系数均呈减小趋势。该结果可为张紧式锚泊单浮箱浮式防波堤的设计和安全性评估提供参考。

关键词：张紧式锚泊浮箱消波性能水动力特性物理模型试验

集成波能转换功能的方箱—挡浪板式浮式防波堤水动力特性研究

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海洋工程 2021年第5期39卷 50-58页

作者：纪巧玲徐成浩刘庆凯山东科技大学山东青岛266590

浮式防波堤与振荡浮子式波浪能转换装置集成是一种较为合理的波浪能开发利用方式,基于方箱式浮式防波堤—波浪能转换集成系统和幕帘式防波堤的研究成果,提出了一种新型方箱—垂直挡浪板式浮式防波堤—波浪能转换集成系统,建立数学模型... 详细信息

浮式防波堤与振荡浮子式波浪能转换装置集成是一种较为合理的波浪能开发利用方式,基于方箱式浮式防波堤—波浪能转换集成系统和幕帘式防波堤的研究成果,提出了一种新型方箱—垂直挡浪板式浮式防波堤—波浪能转换集成系统,建立数学模型对该集成系统的水动力特性和能量输出特性进行研究。模型基于N-S方程,采用紧致插值曲线(CIP)方法结合浸没边界法(IBM)求解。运用数值模型探究在一定波浪条件下,动力输出系统(PTO)阻尼力的大小以及挡浪板对集成系统的水动力特性和能量转换特性的影响,得到如下结论:集成系统的俘获宽度比随PTO阻尼力的增大呈现先增大后减小的趋势,在阻尼力FPTO=150 N时达到最大;相对于方箱型集成系统,增设0.1 m挡浪板后可使其最大俘获宽度比ηe提高33%左右;此外,集成系统的俘获宽度比随挡浪板长度增加而增大,增长趋势逐渐变缓,在挡浪板长度Sp=0.5 m时达到最大,此时俘获宽度比ηe=0.5631。

关键词：浮式防波堤集成系统挡浪板波能转换效率消波性能 N-S方程

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化工企业成本核算与控制措施研究

中文科技期刊数据库（全文版）经济管理 2022年第2期 157-160页

作者：纪巧玲金凯(辽宁)生命科技股份有限公司辽宁阜新123000

随着化工产业的突飞猛进众多化工企业迅速崛起,出现供大于求的现象,市场竞争激烈。合理有效的成本管控成为化工企业提高竞争力的有效手段。因此化工企业必须要认识到成本核算对于自身发展的关键作用。但是,由于一些因素的影响,我国化工... 详细信息

随着化工产业的突飞猛进众多化工企业迅速崛起,出现供大于求的现象,市场竞争激烈。合理有效的成本管控成为化工企业提高竞争力的有效手段。因此化工企业必须要认识到成本核算对于自身发展的关键作用。但是,由于一些因素的影响,我国化工企业成本核算与控制还存在一些问题,难以达成预期目标,这就需要相关人员分析导致问题出现原因,并制定适宜的措施进行改善。只有如此,才能够提高化工企业成本核算与控制效果,满足化工企业可持续发展需求。

关键词：化工企业成本核算成本控制

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悬链式单浮箱防波堤水动力特性试验研究

水运工程 2020年第1期 23-28页

作者：刘庆凯纪巧玲王钰山东科技大学交通学院

为研究悬链式单浮箱防波堤水动力特性的影响因素,采用二维物理模型试验方法,讨论规则波下相对吃水S d、相对宽度B L、锚链刚度k、锚链系泊倾角α等因素改变时浮堤模型的透射系数K t和锚链上最大拉力F的变化规律。试验分析采用平均波高... 详细信息

为研究悬链式单浮箱防波堤水动力特性的影响因素,采用二维物理模型试验方法,讨论规则波下相对吃水S d、相对宽度B L、锚链刚度k、锚链系泊倾角α等因素改变时浮堤模型的透射系数K t和锚链上最大拉力F的变化规律。试验分析采用平均波高计算透射系数K t,以前110最大拉力平均值作为最大拉力F。结果表明:相对宽度B L<0.3时,相对宽度B L是影响浮箱模型消浪性能的主要因素;相对吃水S d<0.14时,相对吃水S d是影响锚链上最大拉力F的主要因素。所得结果可以为悬链式单浮箱防波堤的设计和进一步研究提供参考。

关键词：物理模型试验浮式防波堤悬链式消浪性能系泊张力