自由液面的運(yùn)動現(xiàn)象廣泛地存在于海洋工程、橋梁工程及船舶工程等工程領(lǐng)域,如海洋結(jié)構(gòu)物中SPAR平臺、海洋立管、TLP平臺、半潛平臺、水面艦船、橋墩等結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)物經(jīng)常遭受到流載荷、風(fēng)載荷的作用,不僅在流場中存在復(fù)雜的分離現(xiàn)象,在水氣交界面處還存在著明顯的波浪爬升與降低、空氣的吸入與氣泡的潰滅現(xiàn)象,這使得具有自由液面的結(jié)構(gòu)物的水動力特性研究具有很大的挑戰(zhàn)。對于具有自由液面的圓柱型結(jié)構(gòu)而言,水氣兩相的自由液面運(yùn)動和復(fù)雜的湍流旋渦發(fā)放兩者的相互作用,使得其水動力問題的求解難度增加,由此所誘發(fā)的渦激振動問題也更為復(fù)雜。本研究隸屬于國家自然基金項(xiàng)目（代碼:11472087）,開展具有自由液面的圓柱泄渦抑制研究,首先采用物理實(shí)驗(yàn)觀測自由液面運(yùn)動規(guī)律,然后在OpenFOAM中編譯修正的湍流模型來進(jìn)行數(shù)值預(yù)報方法的研究,將數(shù)值預(yù)報結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)對比,驗(yàn)證數(shù)值預(yù)報方法的準(zhǔn)確性,使用數(shù)值預(yù)報探索性的研究具有自由液面的圓柱結(jié)構(gòu)的繞流特性,進(jìn)而分析在不同F(xiàn)r下,具有自由液面圓柱結(jié)構(gòu)的水動力特性;在此基礎(chǔ)上開展研究抑制板位置對液面運(yùn)動影響、對具有自由液面的圓柱結(jié)構(gòu)水動力特性陡變的抑制效果,給出抑制板對水動力參數(shù)... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

具有自由液面的柱型結(jié)構(gòu)物

圖 2.1 雷諾平均法結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) k ε模型的修正 k ε 模型由 Spalding 和 Launder[51]。于 1972 年提出的二方程模型，率 ε 這一參數(shù)，標(biāo)準(zhǔn) k ε 模型是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種二方程湍流中湍動能k 能反映特征速度，湍流動能耗散率 能反映特征尺度。的傳輸方程為：2( )3jii j t ijj iUUu u kx x 2tkC 壁面粘度，k 為湍動能， 為湍流動能耗散率，ij 為克洛內(nèi)克符號。

圖 2.2 網(wǎng)格模型本文針對 4 種對流項(xiàng)差分格式，提出了 5 組合方案，保持其他計算初始條件和邊界條件不變，根據(jù)計算結(jié)果選擇最佳的對流項(xiàng)離散格式，選用的差分格式如表 2.4 所示，對 U、k、ε 的對流項(xiàng)離散格式的設(shè)置方案如表 2.5 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]螺旋列板及整流罩渦激抑制效果的ADINA-FSI分析[J]. 吳玉成,吳實(shí)淵.  中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2013(07)
[2]尾部噴射對流向振蕩柱體尾流旋渦脫落的抑制[J]. 陳野軍,邵傳平.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2012(04)
[3]中等雷諾數(shù)圓柱尾流旋渦脫落的控制[J]. 邵傳平,鄂學(xué)全,魏慶鼎,朱鳳榮.  力學(xué)學(xué)報. 2002(04)
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博士論文
[1]結(jié)構(gòu)流固耦合振動與流動控制的數(shù)值模擬[D]. 徐楓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]大渦模擬濾波網(wǎng)格尺度研究及其應(yīng)用[D]. 戴正元.上海交通大學(xué) 2007



本文編號：2979025