Nghiên cứu ứng dụng một mô hình mô phỏng sóng đứng trước công trình biển dựa trên hệ phương trình navier stokes hai chiều

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LƯƠNG VĂN TÙNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MỘT MƠ HÌNH MƠ PHỎNG SĨNG ĐỨNG TRƯỚC CƠNG TRÌNH BIỂN DỰA TRÊN HỆ PHƯƠNG TRÌNH NAVIER - STOKES HAI CHIỀU Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60580202 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, năm 2018 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Danh Thảo (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: PGS TS Lê Song Giang (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: TS Ngô Nhật Hưng (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 02 tháng 02 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) PGS TS Huỳnh Thanh Sơn PGS TS Lê Song Giang TS Ngô Nhật Hưng TS Trần Thu Tâm TS Võ Thị Tuyết Giang Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LƯƠNG VĂN TÙNG MSHV: 13201335 Ngày tháng năm sinh: 18/01/1990 Nơi sinh: Bình Thuận Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 60580202 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ứng dụng mơ hình mơ sóng đứng trước cơng trình biển dựa hệ phương trình Navier – Stokes hai chiều II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Ứng dụng mơ hình số hai chiều dựa phương trình Navier - Stokes nhằm mục đích sau: - Nghiên cứu chuyển động sóng đứng mơi trường biển phía trước cơng trình - Xác định phân bố áp suất sóng theo chiều sâu dọc theo bề mặt cơng trình biển biến thiên áp suất sóng theo thời gian điểm xác định III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/2018 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Nguyễn Danh Thảo Tp, Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn, PGS TS Nguyễn Danh Thảo, Thầy gợi mở ý tưởng để định hướng xây dựng đề tài nghiên cứu Trong suốt thời gian thực hiện, Thầy tận tình hướng dẫn, động viên tinh thần, giúp tơi vượt qua trở ngại để hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa truyền dạy kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập thực luận văn Tôi xin cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè chia sẻ tài liệu lĩnh vực liên quan, đóng góp ý kiến quý báu để tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Xin cảm ơn gia đình động viên tạo điều kiện cho thời gian tập trung vào công trình Mặc dù có nhiều cố gắng góp ý, giúp đỡ Thầy Cơ đồng nghiệp, nhiên với kiến thức hạn chế nên luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Kính mong tiếp tục nhận đóng góp ý kiến, nhận xét Quý Thầy Cô người có quan tâm để luận văn hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Lương Văn Tùng ii ABSTRACT This paper uses a numerical model based on the - D Navier - Stokes equations to simulate wave parameters in front of breakwater Through the model, basic wave parameters and kinematic pressure such as wave profile and water particle velocities, standing wave pressures can be calculated Numerical results of the model are compared with other experimental data and theoretical models Key words: Navier - Stokes, standing wave, simulation, breakwater TÓM TẮT LUẬN VĂN Nghiên cứu kế thừa ứng dụng mơ hình tốn số dựa hệ phương trình Navier - Stokes hai chiều, với mục đích mơ biến đổi tham số sóng lan truyền vùng nước phía trước đê chắn sóng Thơng qua mơ hình, thơng số sóng bản, áp suất động học tác dụng lên cơng trình theo khơng gian thời gian tính tốn Kết số mơ hình kiểm chứng cách so sánh với số liệu thí nghiệm mơ hình lý thuyết thực nghiệm khác Từ khóa: Navier - Stokes, sóng đứng, mơ phỏng, đê chắn sóng iii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu thực hướng dẫn Thầy PGS TS Nguyễn Danh Thảo Các số liệu, kết luận văn trình bày trung thực khách quan Luận văn có tham khảo sử dụng tài liệu khoa học đăng tải tạp chí, hội nghị đề cập phần tài liệu tham khảo TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201… Học viên thực Lương Văn Tùng iv MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA……………………………………………………………… i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ ix DANH MỤC BẢNG BIỂU xi CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Các nghiên cứu sóng tải trọng sóng 2.2 Các công thức tính lực tác dụng sóng lên cơng trình biển CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 3.1 Phương trình chủ đạo 12 3.2 Điều kiện biên 13 3.2.1 Điều kiện biên mặt thoáng 13 3.2.2 Điều kiện biên đáy biển 13 3.2.3 Điều kiện biên phía biển 14 3.2.4 Điều kiện biên phía bờ 15 3.3 Lưới sai phân tính tốn 16 3.4 Ma trận Jacobian phương trình biến đổi 16 3.5 Lưới sai phân 17 v 3.6 Sơ đồ tính 19 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP SỐ 20 4.1 Trình tự tính tốn lưới tính tốn mơ hình số 20 4.2 Thiết lập cơng thức tính tốn cao trình mặt nước 21 4.3 Thiết lập cơng thức tính tốn áp suất 21 4.3.1 Phương trình tính áp suất cho nút phía trong……………………… 24 4.3.2 Phương trình tính áp suất cho nút phía ngồi……………………… 31 4.3.3 Phương trình tuyến tính giải hệ phương trình áp suất……………… 34 4.4 Thiết lập cơng thức tính tốn vận tốc 34 4.4.1 Vận tốc nút loại V1………………………………………………35 4.4.2 Vận tốc nút phía ngồi……………………………………… 35 4.5 Tính tốn lại cao trình mặt thống 37 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 5.1 Dữ liệu đầu vào mơ hình 39 5.2 Sự hội tụ tính ổn định mơ hình 40 5.3 Ðường mặt sóng 47 5.4 Trường vận tốc 58 5.5 Phân bố áp suất sóng tường đứng 63 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 6.1 Kết luận 73 6.2 Kiến nghị 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO iv PHỤ LỤC vii vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU 𝐴 Biên độ quỹ đạo phân tố chất lỏng 𝑐 Vận tốc truyền sóng 𝑐𝑔 Vận tốc nhóm sóng 𝑔 Gia tốc trọng trường 𝐻 Chiều cao sóng 𝐻𝑜 Chiều cao sóng tới L Chiều dài sóng ℎ Độ sâu mực nước tĩnh 𝐽 Ma trận Jacobian 𝑃 Áp suất tổng cộng 𝑠 Độ dốc đáy 𝑇 Chu kỳ sóng 𝑈𝑟 Tham số Ursell 𝑢 Thành phần vận tốc theo phương ngang (phương 𝑥) 𝑢𝑜𝑛 Vận tốc theo phương ngang biên phía bờ 𝑢𝑜𝑓𝑓 Vận tốc theo phương ngang biên phía biển 𝑤 Thành phần vận tốc theo phương thẳng đứng (phương z) 𝑧𝑏 Cao trình đáy biển 𝑧𝑏𝑥 Đạo hàm theo x 𝑧𝑏 𝜁 Cao trình mặt thống tự nhiên 𝜁𝑥 Đạo hàm theo x 𝜁 𝜈 Hệ số nhớt động học 𝜈𝑡 Độ nhớt rối 𝜌 Khối lượng riêng nước 𝑛𝑧 Số điểm lưới chia theo phương đứng vii 𝑥 Phương ngang miền vật lý 𝑧 Thời gian truyền sóng miền vật lý 𝑡 Phương đứng miền vật lý 𝜉 Phương ngang miền tính tốn 𝜏 Thời gian truyền sóng miền tính tốn 𝜂 Phương đứng miền tính tốn 𝜂𝑚 Chiều dài theo phương đứng lớn miền tính tốn ∆𝑥 Khoảng cách lưới theo phương ngang viii DO 150 K=1,N KPIVOT = IP(K) IF(KPIVOT GT 0) GO TO 120 KR = KR+1 GO TO 150 C 120 KQ = K-KR IF(KQ EQ N) GO TO 150 IF(KPIVOT EQ KQ) GO TO 130 AW = B(KPIVOT) B(KPIVOT) = B(KQ) B(KQ) = AW 130 AW = -B(KQ) KQP1 = KQ+1 DO 140 I=KQP1,N 140 B(I) = B(I)+AW*A(I,K) 150 CONTINUE IF(IER NE 0) GO TO 190 IF(N EQ 1) GO TO 175 C C************** BACKWARD SUBSTITUTION C NM1 = N-1 DO 170 K=1,NM1 NK = N-K+1 NKM1 = NK-1 B(NK) = B(NK)*A(NK,NK) AW = -B(NK) DO 160 I=1,NKM1 160 B(I) = B(I)+AW*A(I,NK) 170 CONTINUE 175 B(1) = B(1)*A(1,1) GO TO 9999 C C************** ERROR CODE SET C 180 JER = 2000 GO TO 200 C 190 JER = IER 200 CALL SUERM(NAME$,JER,IER) C C 9999 CONTINUE CALL SURTM(NAME$,IER) RETURN END xl *************** *************** C********************************************************************** SUBROUTINE SUERM (NAME, ISET, IER) C********************************************************************** C C ALL RIGHTS RESERVED,COPYRIGHT(C)1980,HITACHI,LTD.S-1511-1 C LICENSED MATERIAL OF HITACHI,LTD C C NAME - $SUERM C ALIAS ( $SUSTM , $SUCRM , $SURTM ) C C USAGE - CALL $SUERM (NAME,ISET,IER) C CALL $SUSTM (LEVEL,NFILE) C CALL $SUCRM (KLEVEL,KFILE) C CALL $SURTM (NAME,IER) C C FUNCTION - $SUERM : WRITE ERROR CODE AND C ERROR INFORMATION C $SUSTM : SET REFERENCE NUMBER FOR C ERROR INFORMATION OUTPUT DATASET C $SUCRM : OUTPUT THE VALUE OF COMMON BLOCK C $SUCOM C $SURTM : WRITE ENDING MESSAGE C $SUSTM,$SUCRM AND $SURTM ARE ENTRY NAME OF C $SUERM C C REQD SUBPROGRAM - NONE C C STATUS - S-1511-1 05-03 C C HISTORY - DATE 1980 C 1986 C 1988.11 C C C EXTERNAL SUCO3 DIMENSION NAME(2) COMMON /SUCOM/ MLEVEL, NOUT IER = ISET ILEVEL = MLEVEL IF (ILEVEL GE 11) ILEVEL = ILEVEL-10 IF (IER.LT.1000 OR ILEVEL.EQ.4) GO TO 999 IF (ILEVEL NE 2) GO TO 10 IF (IER LT 2000) GO TO 999 GO TO 30 C 10 IF (ILEVEL NE 3) GO TO 20 xli IF (IER LT 3000) GO TO 999 GO TO 40 C 20 IF (IER GE 2000) GO TO 30 WRITE(NOUT,100) NAME, IER GO TO 999 C 30 IF (IER GE 3000) GO TO 40 WRITE(NOUT,200) NAME, IER GO TO 999 C 40 WRITE(NOUT,300) NAME, IER GO TO 999 C ENTRY SUSTM (LEVEL, NFILE) C MLEVEL = IF (LEVEL.GE.1 AND LEVEL.LE.4) MLEVEL = LEVEL IF (LEVEL.GE.11 AND LEVEL.LE.14) MLEVEL = LEVEL NOUT = NFILE GO TO 999 C ENTRY SUCRM (KLEVEL, KFILE) C KLEVEL = MLEVEL KFILE = NOUT GO TO 999 C ENTRY SURTM (NAME, IER) C IF (MLEVEL GE 11) WRITE(NOUT,400) NAME, IER 999 RETURN C 100 FORMAT(1H0,'*** WARNING ERROR FROM & ' ( IER = ',I6,' ) ***') 200 FORMAT(1H0,'*** PARAMETER ERROR FROM & ' ( IER = ',I6,' ) ***') 300 FORMAT(1H0,'*** TERMINAL ERROR FROM & ' ( IER = ',I6,' ) ***') 400 FORMAT(1H0,'*** RETURN MESSAGE FROM & ' ( IER = ',I6,' ) ***') END BLOCK DATA SUCO3 COMMON /SUCOM/ MLEVEL, NOUT DATA MLEVEL, NOUT / 1, 6/ END C xlii MSLII ROUTINE ',2A4, MSLII ROUTINE ',2A4, MSLII ROUTINE ',2A4, MSLII ROUTINE ',2A4, C************************************************************ SUBROUTINE BAND1(A,NOD,B,JMIN,JMAX) C************************************************************ C C IMPLICIT REAL*8 (A-H,O-Z) DIMENSION B(NOD),JMIN(NOD),JMAX(NOD),A(NOD,NOD) C C FORWARD ELIMINATION C DO 10 N=1,NOD-1 I=N+1 DO 20 K=I,NOD IF (N LT JMIN(K)) GOTO 20 IF(A(K,N) EQ 0.) GOTO 20 C=A(K,N)/A(N,N) DO 30 J=N,JMAX(K) IF(J GT JMAX(N)) GOTO 30 IF(A(N,J) EQ 0.) GOTO 30 A(K,J)=A(K,J)-C*A(N,J) 30 CONTINUE B(K)=B(K)-C*B(N) 20 CONTINUE 10 CONTINUE C C BACKWARD SOLUTION -C B(NOD)=B(NOD)/A(NOD,NOD) DO 50 N=2,NOD I=NOD-N+1 DO 60 J=I+1,JMAX(I) IF(A(I,J) EQ 0.) GOTO 60 B(I)=B(I)-A(I,J)*B(J) 60 CONTINUE B(I)=B(I)/A(I,I) 50 CONTINUE C RETURN END C C************************************************************* SUBROUTINE CNDB0(N1,D1,T,H,QL1,E1,RK,RL,C1,CC01) C************************************************************* c COMMON /BCND/ N,NN,QL,D,CC,RKK,R,R1,ST,SL,P0,A(4),B(3,4),BB(3,4), & X,CN2,CSD,XZS,ZS,ZT,ZM DATA G,PI/9.8,3.141593/, EPS/1.E-5/ C xliii X=1.E10 XZS=2.E10 ZM=1.E10 IF(D1.LE.0.0) GO TO 900 IF(H.LE.0.0) GO TO 900 N=N1 IF(N.LE.0 OR N.GT.3) N=3 NN=N+1 D=D1 GD=G*D C0=SQRT(GD) CC01=C0 E=H/D E1=E E2=E*E E3=E2*E C C00=0 C01=0 C10=0 C11=0 C20=0 GO TO (12,13,14),N 14 C00=E2*0.2 C01=E2*(-0.25) C10=E2*0.825 C11=E2*(-0.5) C20=E2*0.825 13 C00=C00+E*(-0.25) C10=C10+E*(-0.5) 12 C00=C00+1 C IF(T.GT.0.0) GO TO 10 QL=QL1 CALL ELINT(QL,RK1,RKK1,SK1,SKK1,SE1,SEE1) SK2=2.0*SK1 RKK=RK1*RK1 R=(RKK1/RK1)**2 O=SE1/(RKK*SK1) T=D*4.0*RK1*SK1/ & SQRT(3.0*G*H*(C00+R*(C10+R*C20)+O*(C01+R*C11))) GO TO 20 C 10 CONTINUE UR=G*H*T*T/(D*D) IF(UR.LT.10.0) GO TO 40 C xliv 30 UR34=UR*0.75 QQL=SQRT(UR34) DO 31 I=1,20 QQ=EXP(-QQL) Q2=QQ*QQ Q4=Q2*Q2 T2=(1.+2.*(-QQ+Q4))**4 T3=(1.+2.*( QQ+Q4))**4 T4=(1.+Q2*(1.+Q4))**4 S=1.+8.*Q2*(1.-Q2) R=16.*QQ*T4/T2 O=(2./QQL+T3-S)/T2 QQLL=QQL QQL=SQRT(UR34*(C00+R*(C10+R*C20)+O*(C01+R*C11))/T2) IF(ABS((QQLL-QQL)/QQL).LT.EPS) GO TO 32 31 CONTINUE IF(UR.GE.10.0) GO TO 40 GO TO 50 C 32 QL=PI*PI/QQL SK2=SQRT(T3)*QQL RKK=T2/T3 GO TO 20 C 40 Q=0.04 DQ=Q DO 44 I=1,20 IND=1000 41 Q16=16.*Q Q2=Q*Q Q4=Q2*Q2 T2=(1.+Q2*(1.+Q4))**4 T3=(1.+2.*( Q+Q4))**4 T4=(1.+2.*(-Q+Q4))**4 S=(1.+8.*Q2*(1.-Q2)) F1=UR/T2*(C00*Q16*Q16+(C10*T4+C01*S)*Q16/T2 & +(C20*T4+C11*S)*T4/(T2*T2)) & -Q16*Q16*Q16*PI*PI*4./3 IF(IND.NE.1000) GO TO 42 IF(ABS(DQ/Q).LT.EPS) GO TO 43 IND=0 F=F1 QE=Q*EPS Q=Q+QE GO TO 41 42 DQ=F1/(F1-F)*QE Q=Q-DQ xlv 44 CONTINUE IF(UR.LT.10.0) GO TO 30 GO TO 50 C 43 R=T4/(T2*Q16) O=S/(T2*Q16) QL=-ALOG(Q) SK2=PI*SQRT(T3) RKK=Q16*T2/T3 GO TO 20 C 50 WRITE(6,600) I,N1,D1,T,H,UR,QQL,QQLL 600 FORMAT(1H ,'/CNDB0/',3X,2I5,9G13.4) C C C C C C C C 20 DO 24 I=1,NN A(I)=0 DO 24 J=1,N 24 B(J,I)=0 P0=0 C=0 R1=1.-R CALL ELINT(QL,RRK,RRKK,SSK,SSKK,SSE,SSEE) RR=RRKK*RRKK/(RRK*RRK) OO=SSE/(RRK*RRK*SSK) RRR=3.0/(4.0*RRK*SSK)**2*UR # *(C00+RR*(C10+RR*C20)+OO*(C01+RR*C11)) WRITE(6,653) R,RR,O,OO,RRR 653 FORMAT(1H ,10G13.5) RR=R*R RO=R*O OO=O*O RRR=RR*R RRO=RR*O ROO=RO*O OOO=OO*O C GO TO (21,22,23),N 23 A(1) =E3*(133.*R-16.*O+399.*RR-466.*RO+100.*OO+266.*RRR & -466.*RRO+200.*ROO)/400 A(2) =E3*(50.-R-60.*O)/80 A(3) =E3*(-151.+R+60.*O)/80 A(4) =E3*101./80 B(1,1)=E3*(-71.*R+47.*O-23.*RR+97.*RO-50.*OO+153.*RRR-153.*RRO & -25.*ROO+25.*OOO)/200 B(2,1)=E3*(6.*R+24.*RR-21.*RO)/8 B(3,1)=E3*(3.*R-3.*RR)/16 B(1,2)=E3*(-19.-27.*R+10.*O+101.*RR-100.*RO+15.*OO)/40 xlvi B(2,2)=E3*(6.+36.*R-21.*O-24.*RR+21.*RO)/4 B(3,2)=E3*(6.-39.*R+6.*RR)/16 B(1,3)=E3*(-2.+32.*R-15.*O)/10 B(2,3)=E3*(30.-120.*R+63.*O)/8 B(3,3)=E3*(-45.+45.*R)/16 B(1,4)=E3*6./5 B(2,4)=E3*(-15.)/2 B(3,4)=E3*45./16 P0 =E3*(3.*R-6.*O+9.*RR-26.*RO+5.*OO+6.*RRR-26.*RRO+10.*ROO & +10.*OOO)/20 C =E3*(150.+1079.*R-203.*O+2337.*RR-2653.*RO+350.*OO & +1558.*RRR-2653.*RRO+700.*ROO+175.*OOO)/2800 22 A(1) =A(1) +E2*(-2.*R+O-2.*RR+2.*RO)/4 A(2) =A(2) +E2*(-0.75) A(3) =A(3) +E2*(0.75) B(1,1)=B(1,1)+E2*(R-O-2.*RR+2.*OO)/4 B(2,1)=B(2,1)+E2*(-0.75*R) B(1,2)=B(1,2)+E2*(1.-6.*R+2.*O)/4 B(2,2)=B(2,2)+E2*(-3.+3.*R)/2 B(1,3)=B(1,3)+E2*(-1.) B(2,3)=B(2,3)+E2*2.25 P0 =P0 +E2*(-R+2.*O-RR+4.*RO-3.*OO)/2 C =C +E2*(-6.-16.*R+5.*O-16.*RR+10.*RO+15.*OO)/40 21 A(1) =A(1) +E *(R-O) A(2) =A(2) +E B(1,1)=B(1,1)+E *(R-O) B(1,2)=B(1,2)+E C =C +E*(1.+2.*R-3.*O)/2 +1 CC =C *C0 C1 =CC P0 =P0 *C0*C0/G C RL=T*CC DL=D/RL ST=SK2/T SL=SK2/RL S=2.*SK2*DL DO 25 I=1,NN A(I)=A(I)*D DO 25 J=1,N B(J,I)=B(J,I)*C0 25 BB(J,I)=B(J,I)*S*FLOAT(I-1)/FLOAT(2*J-1) QL1=QL RK=S C WRITE(6,650) N,NN,QL,D,CC,RKK,R,R1,ST,SL,P0 C 650 FORMAT(1H ,2I5,9G13.5) C DO 91 I=1,4 xlvii C WRITE(6,651) A(I),(B(J,I),J=1,3),(BB(J,I),J=1,3) C 651 FORMAT(1H ,10G13.5) C 91 CONTINUE RETURN C 900 WRITE(6,601) N1,D1,T,H 601 FORMAT(1H ,'/CNDB0/ INPUT DATA ERROR ',I5,3G12.4) RETURN END C C************************************************************ SUBROUTINE CNDB1(X1,ZS1) C************************************************************ COMMON /BCND/ N,NN,QL,D,CC,RKK,R,R1,ST,SL,P0,A(4),B(3,4),BB(3,4), & X,CN2,CSD,XZS,ZS,ZT,ZM IF(X1.EQ.X) GO TO 110 X=X1 CALL ELFN(QL,X/2.,CN,SN,DN,ZE) CN2=CN*CN CSD=CN*SN*DN C 110 IF(X1.EQ.XZS) GO TO 120 XZS=X1 ZT=0.0 ZS=A(1) C=1.0 DO 111 I=1,N AI=A(I+1) ZT=ZT+AI*FLOAT(I)*C C=C*CN2 ZS=ZS+AI*C 111 CONTINUE ZT=ZT*ST*2.0*CSD C 120 ZS1=ZS RETURN END C C*********************************************************** SUBROUTINE CNDB2(X1,Z1,U1,W1,UT1,WT1,P1) C*********************************************************** C COMMON /BCND/ N,NN,QL,D,CC,RKK,R,R1,ST,SL,P0,A(4),B(3,4),BB(3,4), & X,CN2,CSD,XZS,ZS,ZT,ZM DATA G/9.8/ C IF(X1.NE.X) GO TO 210 xlviii IF(Z1.NE.ZM) GO TO 220 GO TO 230 C 210 X=X1 CALL ELFN(QL,X/2.,CN,SN,DN,ZE) CN2=CN*CN CSD=CN*SN*DN C 220 Z=1.+Z1/D ZZ=Z*Z U=0 UZ=0 UX=0 W=0 WX=0 C C=1 DO 221 I=1,NN UUZ=0 UUU=B(1,I) WWW=BB(1,I) C IF(N.EQ.1) GO TO 223 ZZJ=1 DO 222 J=2,N BJI=B(J,I) UUZ=UUZ+BJI*FLOAT(J-1)*ZZJ ZZJ=ZZJ*ZZ UUU=UUU+BJI*ZZJ WWW=WWW+BB(J,I)*ZZJ 222 CONTINUE C 223 U=U+UUU*C UZ=UZ+UUZ*C CP1=C*CN2 IF(I.EQ.1) GO TO 224 RI=2*(I-1) UX=UX+UUU*RI*CM1 W=W+WWW*CM1 WX=WX+WWW*((RI-1.)*R*CM1+RI*R1*C-(RI+1.)*CP1) 224 CM1=C C=CP1 221 CONTINUE C W=W*CSD*Z P=P0+(CC*U-(U*U+W*W)/2.)/G-Z1 UX=-SL*CSD*UX xlix UZ=2.*Z/D*UZ WX=-RKK*SL*Z*WX UT=(-CC+U)*UX+W*UZ WT=(-CC+U)*WX+W*UX 230 U1=U W1=W P1=P UT1=UT WT1=WT C WRITE(6,650) CN,SN,DN,CSD,UX,UZ,WX C 650 FORMAT(1H ,10G13.5) RETURN END C C**************************************************************** SUBROUTINE CNDB3(X1,ZT1) C**************************************************************** C COMMON /BCND/ N,NN,QL,D,CC,RKK,R,R1,ST,SL,P0,A(4),B(3,4),BB(3,4), & X,CN2,CSD,XZS,ZS,ZT,ZM C IF(X1.NE.XZS) CALL CNDB1(X1,ZS1) ZT1=ZT RETURN END SUBROUTINE ELINT(QL1,RK1,RKK1,SK1,SKK1,SE1,SEE1) COMMON /BELFN/ QL,IQ,Q,QQ,Q2,Q4,Q6,TQ2,FQ6,T02,T03,T04,S,P, & FC,FS,FD,FZ,FZZ,RKK DATA PI,PISQ,PI2/3.141593,9.869604,1.570796/ C QL=QL1 C 1000 IQ=(12.*QL/PI-7.)/5 QQL=PISQ/QL Q =EXP(- QL) QQ=EXP(-QQL) IF(IQ) 100,200,300 C 100 Q2=2.*QQ RK=1 RKK=4.*SQRT(QQ) SKK=PI2 SK=QQL/2 SEE=SKK SE=1 P=2.*QQL FZZ=-1./SK l GO TO 310 C 200 Q2=QQ*QQ TQ2=3.*Q2 Q4=Q2*Q2 Q6=Q4*Q2 FQ6=5.*Q6 T02=1.+2.*(-QQ+Q4) T03=1.+2.*( QQ+Q4) T04=1.+Q2+Q6 RK=(T02/T03)**2 RKK=4.*SQRT(QQ)*(T04/T03)**2 SKK=PI2*T03*T03 SK =SKK*QQL/PI SEE=PISQ*(1.+8.*(Q2-Q4))/(4.*SKK) SE =PI2/SKK-(SEE/SKK-1.)*SK P=2.*QQL FZ =PI2/SKK FZZ=-1./SK GO TO 320 C 300 Q2=Q*Q Q4=Q2*Q2 Q6=Q4*Q2 T02=1.+Q2+Q6 T03=1.+2.*( Q+Q4) T04=1.+2.*(-Q+Q4) RK=4.*SQRT(Q)*(T02/T03)**2 RKK=(T04/T03)**2 SK=PI2*T03*T03 SKK=SK*QL/PI SE=PISQ*(1.+8.*(Q2-Q4))/(4.*SK) SEE=PI2/SK-(SE/SK-1.)*SKK P=2.*PI FZ=4.*PI/SK 320 FC=T04/T02 FS=T03/T02 FD=T04/T03 310 RK1=RK RKK1=RKK SK1=SK SKK1=SKK SE1=SE SEE1=SEE C WRITE(6,650) QL,IQ,Q,QQ,Q2,Q4,Q6,TQ2,FQ6,T02,T03,T04,S,P C 650 FORMAT(1H ,G13.5,I13/(1H ,10G13.5)) C WRITE(6,651) FC,FS,FD,FZ,FZZ,RKK li C 651 FORMAT(1H ,10G13.5) RETURN END SUBROUTINE ELFN(QL2,X,CN,SN,DN,Z) COMMON /BELFN/ QL,IQ,Q,QQ,Q2,Q4,Q6,TQ2,FQ6,T02,T03,T04,S,P, & FC,FS,FD,FZ,FZZ,RKK C IF(QL2.NE.QL) CALL ELINT(QL2,RK1,RKK1,SK1,SKK1,SE1,SEE1) C IF(AMOD(X,0.25).EQ.0.) GO TO 450 X1=AMOD(X,1.0) IF(ABS(X1).GT.0.5) X1=X1-SIGN(1.0,X1) SIG=SIGN(1.0,0.25-ABS(X1)) IF(SIG.LT.0.) X1=X1-SIGN(0.5,X1) IF(IQ) 150,150,350 C 150 CONTINUE XX=P*X1 C=COSH(XX) S=SINH(XX) IF(IQ.EQ.0) GO TO 250 T=S/C C2=Q2*(2.*C*C-1.) CN=(1.-C2)/C*SIG SN=T *SIG DN=(1.+C2)/C Z =T+FZZ*XX RETURN C 250 CONTINUE C2=4.*C*C S2=4.*S*S T4=C*(T04+S2*(Q2+Q6*(C2-1.))) CN=FC/T4 *(T03+C2*(-QQ+Q4* S2 ))*SIG SN=FS/T4*S*(T04+C2*(-Q2+Q6*(S2+1.)))*SIG DN=FD/T4 *(T02+C2*( QQ+Q4* S2 )) Z =FZ/T4*S*(1.+TQ2*(S2+3.)+FQ6*((S2+5.)*S2+5.))+FZZ*XX RETURN C 350 CONTINUE XX=P*X1 C=COS(XX) S=SIN(XX) C2=4.*C*C S2=4.*S*S T4=T03-C2*(Q+Q4*S2) CN=FC/T4*C*(T02-S2*(Q2+Q6*(C2-1.)))*SIG lii SN=FS/T4*S*(T02-C2*(Q2+Q6*(S2-1.)))*SIG DN=FD/T4 *(T04+C2*(Q -Q4* S2 )) Z =FZ/T4*C*S*(Q-2.*Q4*(C2-2.)) RETURN C 450 M=X/0.25 IF(MOD(M,2).NE.0) GO TO 451 CN=1 SN=0 DN=1 Z=0 IF(MOD(M,4).NE.0) CN=-1 RETURN 451 CN=0 SN=1 DN=RKK Z=0 IF(MOD(M-1,4).NE.0) SN=-1 RETURN END BLOCK DATA COMMON /BCND/ N,NN,QL,D,CC,RKK,R,R1,ST,SL,P0,A(4),B(3,4),BB(3,4), & X,CN2,CSD,XZS,ZS,ZT,ZM DATA QL/1.0E10/ END liii LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: LƯƠNG VĂN TÙNG Ngày sinh: 18/01/1990 Nơi sinh: Bình Thuận Điện thoại: 0974436510 Email: tung.vanluong@gmail.com Q TRÌNH ĐÀO TẠO 2008 – 2013: Sinh viên ngành Xây dựng Cảng – Cơng trình biển – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – Trường Đại học Bách Khoa TP HCM 2013 – 2016: Học viên cao học ngành Xây dựng cơng trình thủy – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – Trường Đại học Bách Khoa TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC 2013 – 2018: Làm việc Công ty TNHH HaskoningDHV Việt Nam ... cơng trình thủy Mã số: 60580202 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ứng dụng mơ hình mơ sóng ? ?ứng trước cơng trình biển dựa hệ phương trình Navier – Stokes hai chiều II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Ứng dụng mô hình. .. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Kế thừa ứng dụng mô hình số hai chiều dựa phương trình Navier Stokes nhằm mục đích sau: - Nghiên cứu chuyển động sóng ? ?ứng mơi trường biển phía trước cơng trình - Xác định... mô hình số hai chiều dựa phương trình Navier - Stokes nhằm mục đích sau: - Nghiên cứu chuyển động sóng ? ?ứng mơi trường biển phía trước cơng trình - Xác định phân bố áp suất sóng theo chiều sâu