孤立波作用下破碎区单圆柱附近流动特性数值研究

发布时间：2017-09-02 23:00

  本文关键词：孤立波作用下破碎区单圆柱附近流动特性数值研究

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【摘要】：为了合理分析孤立波作用下破碎区单圆柱附近的水流结构以及圆柱受力特性,该文利用OpenFOAM开源程序求解基于Navier-Stokes方程的三维数值模型,该模型采用S-A IDDES湍流模型,使用修正的VOF方法捕捉自由液面。研究发现,该数值模型能合理捕捉到孤立波与圆柱相互作用过程中复杂的液面形态变化;圆柱附近自由液面沿柱面呈三维分布,上爬过程的柱前雍高显著大于回落过程的柱后雍高;回落过程中柱前形成的尾涡在强度和范围上大于上爬过程中柱后形成的尾涡;圆柱表面的动水压强随水深的增长呈近似线性增长,最大值位于上爬过程中最大雍高时刻的迎浪点位置;圆柱所受的波浪力与柱面附近自由液面雍高历时相符,且上爬过程圆柱受到的波浪力明显大于回落过程。
【作者单位】： 长沙理工大学水利工程学院;大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;
【关键词】： OpenFOAM 流动特性 破碎区 圆柱
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51239001,51309035) 高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题(20134316120004) 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室开放课题基金资助项目(LP1510) 长沙理工大学研究生科研资助项目(CX2015SS06,CX2015SS07)~~
【分类号】：TV139.2
【正文快照】： 引言海啸内部蕴含巨大的能量,是一种破坏力极强的自然灾害。海啸波由外海向近岸传播的过程中会发生非线性变形、破碎以及爬高等水动力过程。海啸波的首波近似于孤立波,所以学术界对海啸波通常采用孤立波来模拟[1]。从破碎点至岸滩这一区域称为破碎区,受浅化作用的影响波浪始终，

本文编号：781363