潜堤上波浪传播过程数值研究
本文选题:潜堤 + Level-Set方法 ; 参考:《长江科学院院报》2017年08期
【摘要】:以RANS方程结合Level-Set方法为研究基础,采用五阶WENO有限差分格式进行空间离散、三阶TVD Runge-Kutta格式进行时间推进、Level-Set方法追踪波浪与空气间自由面以及解析松弛法来实现数值水槽中的造波消波,建立了一种求解潜堤上波浪传播问题的数值计算模型。选取经典的潜堤上波浪传播物理试验模型对数值模型进行了验证,水位计算结果与试验值吻合较好。进一步研究了波高、潜堤顶部淹没深度以及潜堤坡度等参数对潜堤上波浪传播过程的影响。结果表明:波高越高、淹没深度越浅、潜堤向波坡度越小,波浪受浅水作用越明显;潜堤背波坡度越小,波浪受反浅水作用稍大,但并不明显。
[Abstract]:Based on rans equation and Level-Set method, the fifth order Weno finite difference scheme is used for spatial discretization. The third order TVD Runge-Kutta scheme is used to track the free surface between the wave and the air and the analytical relaxation method is used to realize the wave generation and dissipation in the numerical flume. A numerical model for the wave propagation on the submerged embankment is established. The classical physical model of wave propagation on the submersible embankment is selected to verify the numerical model, and the results of water level calculation are in good agreement with the experimental data. The effects of wave height, submerged depth at the top of the submersible embankment and slope of the submerged embankment on the wave propagation on the submerged embankment are further studied. The results show that the higher the wave height, the shallower the submerged depth, the smaller the slope of the submersible embankment, the more obvious the wave is affected by shallow water, and the smaller the slope of the back wave is, the greater the anti-shallow water action of the wave is, but it is not obvious.
【作者单位】: 安徽工程大学建筑工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51409001) 安徽省自然科学基金项目(1508085QE100) 安徽高校优秀青年人才支持计划项目(gxyq2017015)
【分类号】:TV139.2
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,本文编号:2029908
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