ОСОБЛИВОСТІ ТРАНСФОРМАЦІЇ ХВИЛЬ ПРОНИКНИМ ХВИЛЕЛОМОМ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2222-0631.2025.01(8).03Ключові слова:
трансформація хвиль, проникний хвилелом, чисельне та фізичне моделювання, відбиття та проникнення хвиль, дисипація хвильової енергіїАнотація
Досліджено вплив проникності хвилелому на трансформацію хвилі. Передбачається, що вертикальний хвилелом, на відміну від абсолютно жорсткого, характеризується кінцевою проникністю і може поглинати енергію набігаючих хвиль. У зв’язку з цим досліджено поширення поверхневих гравітаційних хвиль у прямокутній системі координат. Наведено традиційні реалізовані приклади відбору енергії хвилі та їх математичний аналіз. Із закону збереження енергії при відбиванні від вертикальних стінок випливає залежність для коефіцієнта відбиття як функції коефіцієнта проникнення. Наведено результати експериментальних досліджень поширення поверхневих гравітаційних хвиль та їх взаємодії з поглинаючими стінками. Отримано залежності коефіцієнтів відбиття і проникнення хвилі, а також коефіцієнтів дисипації енергії хвилі в залежності від проникності вертикальної стінки, глибини потоку і довжини початкової хвилі. Наведено інтегральні та спектральні характеристики поля хвиль і коливань тиску на обтічній поверхні водопроникного хвилелому.
Посилання
Sorensen R. M. Basic coastal engineering. NY, Springer Science, 2006. 356 p.
Khomytsky V. V., Voskoboinick V. A., Kharchenko A. G., Voskoboinyk O. A., Tereshchenko L. M., Voskobiinyk A. V., Nikitin I. A. Beach pro- tection by active shore protection structures. Ecological safety and nature management. 2019, Vol. 32, pp. 60–77. DOI: 10.32347/2411- 4049.2019.4.60-77.
Voskoboinick V., Khomitsky V., Tereshchenko L., Voskoboinick A. Wave loads on protective dam of the Marine channel of the Danube-Black sea. Hydro-environment Research. 2021, Vol. 35, pp. 1–12. DOI: 10.1016/j.jher.2021.01.003.
Choopanizade M. J., Bakhtiari M., Rostami M. Wave transmission through the perforated half-depth block-made wall breakwater: An experimen- tal study. Ocean Engineering. 2020., Vol. 215, P. 107895. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2020.107895.
Alkhalidi M., Alanjari N., Neelamani S. Wave interaction with single and twin vertical and sloped slotted walls. J. Mar. Sci. Eng. 2020, Vol. 8, P. 589-1-23. DOI: 10.3390/jmse8080589.
Koley S., Panduranga K. Energy balance relations for flow through thick porous structures. Int. J. Comp. Meth. Exp. Meas. 2021, Vol. 9, pp. 28– 37. DOI: 10.2495/CMEM-V9-N1-28-37.
Venkateswarlu V., Karmakar D. Numerical investigation on the wave dissipating performance due to multiple porous structures. ISH J. Hydraul. Eng. 2019, Vol. 3, pp. 314–324. DOI: 10.1080/09715010.2019.1615393.
Lopez I., Rosa-Santos P., Moreira C., Taveira-Pinto F. RANS-VOF modelling of the hydraulic performance of the LOWREB caisson. J. Coastal Engineering. 2018, Vol. 140, pp. 161–174. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.coastaleng.2018.07.006.
Qiao W., Keh-Han W., Wenqi D., Yuqing S. Analytical model of wave loads and motion responses for a floating breakwater system with attached dual porous side walls. J. Math. Prob. Eng. 2018, Vol. 14, pp. 1–14. DOI: 10.1155/2018/1295986.
Selezov I. T, Kryvonos Yu. G., Gandzha I. S. Wave propagation and diffraction. Mathematical methods and applications. Singapore, Springer, 2018. 241 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-10-4923-1.
Andersen T. L., Eldrup M. R. Estimation of incident and reflected components in nonlinear regular waves over sloping foreshores. Coastal Engi- neering. 2021, Vol. 169, pp. 103974. DOI: https://doi.org/10.1016/j.coastaleng.2021.103974.
Selezov I. T., Savchenko S. A. Propagation of surface gravitational waves and interaction with obstacles in the extraction of wave energy. Kyiv, АVЕRS, 2014. 214 p.
Kriebel D. L. Vertical wave barriers: wave transmission and wave forces. Proc. 23rd Coast. Engrg. Conf., ASCE. 1992, Vol. 2, pp. 1313–1326.
Isaacson M., Premasiri S., Yang G. Wave interactions with vertical slotted barrier. J. Waterway, Port, Coastal, Ocean Eng. 1998, Vol. 124, pp. 118–126. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-950X (1998)124:3(118).
Zhu D. Hydrodynamic characteristics of a single-row pile breakwater. Coastal Engineering. 2011, Vol. 58, pp. 446–451. DOI: 10.1016/J. COASTALENG.2011.01.003.
Krishnakumar C., Sundar V., Sannasiraj S. A. Hydrodynamic performance of single- and double-wave screens. J. Waterway, Port, Coastal, Ocean Eng. 2010, Vol. 136, pp. 59–65. DOI: 10.1061/(ASCE)WW.1943-5460.0000025.
Koraim A. S. Hydraulic characteristics of pile-supported L-shaped bars used as a screen breakwater. Ocean Engineering. 2014, Vol. 83, pp. 36–51. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2014.03.016.
Poguluri S. K., Cho I. H. Analytical and numerical study of wave interaction with a vertical slotted barrier. Ships and Offshore Structures. 2021, Vol. 16, pp. 1012–1024. DOI: 10.1080/ 17445302.2020.1790299.
Zhang C., Li Y., Zheng J., Xie M., Shi J., Wang G. Parametric modelling of nearshore wave reflection. Coastal Engineering. 2021, Vol. 169, pp. 103978. DOI: 10.1016/j.coastaleng.2021.103978.
Whitham G. B. Linear and nonlinear waves. NY, John Wiley & Sons, 1999. 638 p. DOI: 10.1002/9781118032954.
Le Mehaute B. An introduction to hydrodynamics and water waves. NY, Springer-Verlag, 1976. 323 p. DOI: 10.1007/978-3-642-85567-2.
Stoker J. J. Water Waves: The Mathematical Theory with Applications. NY, John Wiley & Sons, 1992. 567 p. DOI: 10.1002/9781118033159.
Voskoboinick V., Kornev N., Turnow J. Study of near wall coherent flow structures on dimpled surfaces using unsteady pressure measurements. Flow Turbulence Combust. 2013, Vol. 90, pp. 709–722. DOI: 10.1007/s10494-012-9433-9.
Voskoboinick V. A., Voskoboinick A. A., Turick V. N., Voskoboinick A. V. Space and time characteristics of the velocity and pressure fields of the fluid flow inside a hemispherical dimple generator of vortices. J. Engineering Physics and Thermophysics. 2020, Vol. 93, pp. 1205–1220. DOI: 10.1007/s10891-020-02223-3.
Bendat J. S., Piersol A. G. Random Data: Analysis and Measurement Procedures, 4th Edition. N.Y., Willey, 2010. 613 p. DOI: 10.1002/978111 8032428.
Voskoboinick V. A., Voskoboinick A. V., Areshkovych O. O., Voskoboinyk O. A. Pressure fluctuations on the scour surface before prismatic pier. Proc. 8th International Conference on Scour and Erosion (ICSE 2016) 12 – 15 September 2016. Oxford, UK, 2016. pp. 905–910. DOI: 10.1201/9781315375045-115.
Voskoboinick A., Voskoboinick V., Turick V., Voskoboinyk O., Cherny D., Tereshchenko L. Interaction of group of bridge piers on scour. (Z. Hu, S. Petoukhov, I. Dychka, M. He (Eds.). Advances in Computer Science for Engineering and Education III. ICCSEEA 2020). Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer, Cham, 2021, Vol. 1247, pp. 3–17. DOI: 10.1007/978-3-030-55506-1_1.
Voskoboinick V. A., Gorban I. M., Voskoboinick A. A., Tereshchenko L. N., Voskoboinick A. V. Junction flow around cylinder group on flat plate. (V. A. Sadovnichiy, M. Z. Zgurovsky (Eds.)). Contemporary Approaches and Methods in Fundamental Mathematics and Mechanics. Understand- ing Complex Systems, Springer, Cham, 2021. pp. 35–50. DOI: 10.1007/978-3-030-50302-4_3.
Reddy M. S., Neelamani S. Wave transmission and reflection characteristics of a partially immersed rigid vertical barrier. Ocean Engineering. 1992., Vol. 19, pp. 313–325. DOI: 10.1016/0029-8018(92)90032-Y.
