波の回折計算 戻る EN | ZH
Harbor Engineering

波の回折・港湾内波浪計算

ソマーフェルト回折理論(Penney-Price)による防波堤背後の回折係数K_D分布をリアルタイム計算。港湾内波高・波エネルギーフラックスを可視化。

パラメータ設定
モード
波周期 T 8.0 s
水深 h 15.0 m
開口幅 B 100 m
入射角 θ 0 °
0°=正面入射,±60°=斜め入射
入射波高 H₀ 2.0 m
K_D(港湾中心)
H_harbor [m]
遮蔽率 [%]
波エネルギー [kW/m]
波形勾配 H/L
K_D vs 角度(固定距離)
中心線波高 vs 距離

ソマーフェルト回折理論

半無限防波堤による回折(Penney-Price簡易解):

$$K_D(\xi) = \frac{1}{2}\left|F(\xi_+) + F(\xi_-)\right|$$

フレネル積分:$F(\xi) = \frac{1+i}{2}\int_\xi^\infty e^{-i\pi t^2/2}dt$

$\xi_\pm = \sqrt{\frac{2kr}{\pi}}\sin\frac{\theta\pm\alpha}{2}$, $k=2\pi/L$(波数),$r$=距離,$\alpha$=防波堤方向角

波エネルギーフラックス:$P = \dfrac{\rho g^2 H^2 T}{32\pi}$ [W/m]

CAE連携: OpenFOAM・MIKE 21等の数値波動解析の境界条件設定・検証。WAMIT/NEMOHのBEMコードとの遠方場回折係数比較。港湾静穏度解析の初期設計段階での防波堤開口幅最適化。

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