基于源面板法浸没圆柱倾斜激励水动力学数值模拟
发布时间：2021-06-15 23:44
基于源面板法建立了水下圆柱体倾斜激励的数学模型,数值模拟了浸没圆柱体倾斜激励下圆柱体表面压力与波高的水动力学特性。数值结果表明,圆柱体表面压力和自由面波高随激励频率、振幅及浸没深度的改变而变化。在小振幅倾斜激励下自由面波表现为线性变化规律:当圆柱体浸没深度减小,自由面波高明显增大;当圆柱体浸没深度越大,自由面波高的变化越小。圆柱体上下表面压力呈周期性变化。
【文章来源】：陕西理工大学学报(自然科学版). 2020,36(04)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
浸没圆柱体倾斜激励的物理模型
其中σb,i∈Sb,σF,j∈SF,i=1,…,Nb,j=1,…,NF。设圆柱体表面的节点pb,i=(xb,i,yb,i),pb,i+1=(xb,i+1,yb,i+1),i=1,…,Nb,则圆柱体表面上的源点、面板长度、面板单位切向量、面板单位法向量分别为
本节数值模了不同参数下自由面波高的变化规律。由图4(a)知,取振幅a/T=0.1,激励频率 ω R/g = 0.5 ,浸没深度h/R=1.0,从t/T=0开始,浸没圆柱体由静止开始振动,波高逐步增大,第二个周期内,波的增幅最大,而后随着时间变化波的增幅逐渐减小,第四个周期内,波高达到最大值,由于圆柱体激励不发生变化,从第五个周期开始,波高始终保持最大值,呈线性变化。由图4(b)知,取浸没深度h/R=1.5,激励频率 ω R/g = 0.5 ,振幅a/T=0.1,从第一个周期开始,波高逐步增大,但并没有随时间变化持续增长下去,在第二个周期之后,自由面波高保持在一个稳定的状态中,呈线性变化。对比图4(a)、(b)可得,自由面波的振幅随着浸没深度的增大而减小,波的周期时间随着浸没深度的增大而增大。取振幅a/T=1(图4(c)),与图4(a)进行对比得,波高随着激励幅度的增大而增大,波的周期时间随着激励振幅的增大而减小。取激励频率 ω R/g = 0.7 (图4(d)),与图4(a)对比得,波高随着激励频率的增大而增大,波的周期时间随着激励频率的增大而减小。从图4(a)、(b)、(c)、(d)中可以看出浸没圆柱体倾斜激励下自由面波高随时间变化先增长后趋于稳定,呈线性变化;且自由面波高随激励频率、振幅以及浸没深度的改变而变化,浸没深度不同,自由面波高随时间变化呈增长状态的时长明显不同。图4 不同激励频率、振幅、水深下浸没圆柱体倾斜激励自由面波高图
本文编号：3231932
【文章来源】：陕西理工大学学报(自然科学版). 2020,36(04)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
浸没圆柱体倾斜激励的物理模型
其中σb,i∈Sb,σF,j∈SF,i=1,…,Nb,j=1,…,NF。设圆柱体表面的节点pb,i=(xb,i,yb,i),pb,i+1=(xb,i+1,yb,i+1),i=1,…,Nb,则圆柱体表面上的源点、面板长度、面板单位切向量、面板单位法向量分别为
本节数值模了不同参数下自由面波高的变化规律。由图4(a)知,取振幅a/T=0.1,激励频率 ω R/g = 0.5 ,浸没深度h/R=1.0,从t/T=0开始,浸没圆柱体由静止开始振动,波高逐步增大,第二个周期内,波的增幅最大,而后随着时间变化波的增幅逐渐减小,第四个周期内,波高达到最大值,由于圆柱体激励不发生变化,从第五个周期开始,波高始终保持最大值,呈线性变化。由图4(b)知,取浸没深度h/R=1.5,激励频率 ω R/g = 0.5 ,振幅a/T=0.1,从第一个周期开始,波高逐步增大,但并没有随时间变化持续增长下去,在第二个周期之后,自由面波高保持在一个稳定的状态中,呈线性变化。对比图4(a)、(b)可得,自由面波的振幅随着浸没深度的增大而减小,波的周期时间随着浸没深度的增大而增大。取振幅a/T=1(图4(c)),与图4(a)进行对比得,波高随着激励幅度的增大而增大,波的周期时间随着激励振幅的增大而减小。取激励频率 ω R/g = 0.7 (图4(d)),与图4(a)对比得,波高随着激励频率的增大而增大,波的周期时间随着激励频率的增大而减小。从图4(a)、(b)、(c)、(d)中可以看出浸没圆柱体倾斜激励下自由面波高随时间变化先增长后趋于稳定,呈线性变化;且自由面波高随激励频率、振幅以及浸没深度的改变而变化,浸没深度不同,自由面波高随时间变化呈增长状态的时长明显不同。图4 不同激励频率、振幅、水深下浸没圆柱体倾斜激励自由面波高图
本文编号：3231932
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