2維斷面消波數值水槽

2D斷面消波數值水槽

2022.08.10

一、目的

筆者於1990年代利用邊界元素法，設計出一系列消波式數值2D造波水槽如下述參考文獻。2011年退休後利用Java Applet將之可視化，花費約1年完成並上網供分享。然學生們認為這些研究屬學術對工程實務助益不大，建議編輯工程實務相關手冊。個人此時亦有同感學術成果只是自嗨，當時這些研究主要目的為計劃申請及職務上義務，對現職教師都是壓力，曾有任教職的學生跟我說，研究是件痛苦不得已的事。有沒有這些研究社會不會有實質改變，因此將手頭上的分析軟體全部丟到垃圾筒，專心編輯港灣海岸工程實務相關手冊，歷經10個歲月在2021年完成港灣海岸工程手冊，供學子及甫步入社會的菜鳥參考。2022年初Microsoft宣布中止Java Applet支援，因此辛苦完成的JAVA波浪公式集化為烏有，心有不甘於4月重新學習Visual Studio的Visual Basic，編輯波浪公式集首先將各種波浪現象製成可視化動畫，例如可能可表現瘋狗浪形成的兩波斜向交會等。今首先完成通用的消波式數值2D造波水槽，水槽內配置半潛式、潛水式結構物時的運動，或海底配置消波潛堤時的消波效果等屬客製化動畫將陸續上網。除數值2D造波水槽外，蛇型多方向不規則3D造波水槽、海灘漂砂變形、船體運勤、多本船真時操船模擬等，亦會陸續上網。

二、操作說明

1. 本程式係以執行檔型式供造訪者下載，在造訪者電腦執行。
2. 本程式可為直立壁或斜坡空水槽，以事先對各種波浪設定「預設值」供參考但不保証一定可執行，必要時可合理調整各項數據至可執行。
3. 設定步驟如下：
   1.選定造波型式：打✓後按「選定波型」。
   2.設定水槽：可調整水槽長度、水槽水深、有無設置消波段(sponge zone)等後按「設定水槽」。
      3. 波浪設定：可調整造波波高、週期、時間間隔等後按「波浪設定」，造波時間間隔針對不同波型預設不同值，可適度調整。
   4.節點設定：可調整各邊界節點數後按「節點設定」。
   5.全部設定完成後按「開始波動」
4. 本程式時間循環採用無限循環，無法中途暫停，必要時直接關閉程式。

5. 所有水深均轉換為單位水深1m，其他物理項依Froude相似率配合轉換。

三、操作方法

1. 下載壓縮檔，解壓縮

2. 按"保留"

3. 出現"Windows 已保護您的電腦"時，按"其他資訊"，仍要執行。

4. 解壓縮至適當資料夾(自行選定位置及名稱)

5. 執行 dissipativeChannel.exe

6. 輸入波浪條件後，確定

四、參考文獻

1.周宗仁、石瑞祥，1996，斜坡上考量碎波效應波浪變形之研究，港灣技術第11卷第1期。

2. Chou, Chung-Ren, Kwan Ouyang, 1999, The deformation of solitary waves on steep slopes, Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol.22, No 6, pp.805-812.

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5. Chou, Chung-Ren, Ruey-Syan Shih, 1996, Generation and Deformation of Solitary Waves, China Ocean Engineering, Vol.10 No. 4.

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13. Chou, C.R., John Z. Yim, R.S. Shih and K. Ouyang, 2001, Numerical study on the breaking of solitary wave on slopes, Boundary Element Communications, Vol.12, No.4, pp.3-12. (SCI)

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17. Chou, Chung-Ren, and Kwan Ouyang, 1998, Numerical Study of Solitary Wave on A Mild Slope, ISOPE.