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幕墙式防波堤水动力特性的数值模拟研究

论文摘要

基于CFD开源程序库OpenFOAM,采用不可压缩粘性两相流模型,以VOF方法捕捉自由面,利用速度入口边界造波法造波,通过添加松弛因子的方式消波,建立二维数值波浪水槽,模拟分析幕墙式防波堤的水动力特性。利用物理模型试验数据,验证数值模拟结果的可靠性。数值算例表明:当消浪室相对宽度为0.08～0.10,下垂板相对吃水深度为0.09～0.12时,幕墙式防波堤消浪效果最好;下垂板底角的方向对消浪效果影响较小,但对下垂板受力影响较大,综合考虑消浪效果与波浪力,推荐下垂板底角位于右下端;下垂板周围存在明显的涡旋,能够有效耗散入射波能量。文章所建立的二维数值模型可以有效模拟波浪与幕墙式防波堤的相互作用,为工程优化设计提供科学指导。

论文目录

  • 1 基于OpenFOAM的数值模型
  •   1.1 基本控制方程
  •   1.2 自由面处理方法
  •   1.3 数值造波方法
  •   1.4 数值消波方法
  •   1.5 数值求解方法
  • 2 数值模型验证
  •   2.1 数值水槽设置
  •   2.2 计算网格
  •   2.3 数值结果验证
  • 3 数值算例与讨论
  •   3.1 反射系数
  •     3.1.1 消浪室宽度与下垂板吃水深度的影响
  •     3.1.2 下垂板底角的影响
  •   3.2 波浪力
  •     3.2.1 消浪室宽度的影响
  •     3.2.2 下垂板吃水深度的影响
  •     3.2.3 下垂板底角的影响
  •   3.3 流场特性分析
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 尹胜强,刘勇,王心玉

    关键词: 数值模拟,幕墙式防波堤,水动力特性

    来源: 水道港口 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输,水利水电工程

    单位: 中国海洋大学海岸与海洋工程研究所

    基金: 国家自然科学基金项目(51725903)

    分类号: U656.2

    页码: 547-555

    总页数: 9

    文件大小: 2351K

    下载量: 78

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/412583ef9f78aa3057a61cbc.html