循环水槽多层孔板消波装置开发及消波特性数值模拟

发布时间：2025-02-11 10:47

　　 基于k-ε湍流模型,在STAR-CCM+平台上建立数值波浪水池,开发透水式多层开孔板消波装置并研究其消波特性.波浪水池利用流体体积(Volume of Fluid, VOF)方法追踪自由液面,采用STAR-CCM+的VOF WAVE模块造波,出口边界设置阻尼消波区.通过对一系列指定波浪的模拟,验证了数值水池的准确性.改变波长、波高、水流的流速和方向,可得到消波装置在不同波流条件下的反射与透射系数.结果表明:反射系数和透射系数均随波长增加而增大;反射系数随波高增加而增大,透射系数随波高增加而减小;波流共同作用工况下,反射系数和透射系数远小于波浪单独作用工况;在模拟波流条件下,所开发的消波装置消波性能显著.

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【部分图文】：

图2 开孔板示意图

本文针对循环水槽波流工况,开发了一种新型的透水式消波装置.基于板宽、开孔率、上下板间距等结构要素对波浪反射系数Kr和透射系数Kt的影响[5-9],选取了适用于循环水槽波流工况的消波装置结构尺度.主体消波板分层排布,板上开有圆形通孔,孔径8.0mm,通孔间距纵向15mm,横向2....

图3 消波装置消波板排布

图2开孔板示意图图4数值波浪水池

图4 数值波浪水池

图3消波装置消波板排布2数值方法

图5 数值波浪水池网格示意图

通过STAR-CCM+软件自带的前处理模块,建立了数值波浪水池模型,计算域网格划分情况如图5所示.采用高质量的切割体网格划分计算域,加密了自由液面处的网格.为了保证精确模拟波浪,x方向的网格尺度不大于1/100波长,y方向的网格尺度不大于1/20波高.图6波高时历曲线(λ=1....

本文编号：4033146