【摘要】：海岸侵蝕是在全球范圍內(nèi)普遍存在的一種地質(zhì)災害,對海岸帶人群的生產(chǎn)生活造成了非常惡劣的影響。本文基于開源的CFD軟件OpenFOAM對某工程采用的攔沙堤斷面進行數(shù)值模擬研究,并與大連理工大學海岸和近海工程國家重點實驗室所做的梳式攔沙堤物理模型實驗進行比對分析。首先本文采用DUTFoam求解器進行了線性波、Stokes二階波的推板造波與阻尼消波,在與理論波高對比后驗證了本求解器在造波與消波上的精準性,并且基于線性波進行了數(shù)值波浪水槽的網(wǎng)格收斂性驗證。其次本文對工程區(qū)域內(nèi)的波浪要素進行分析并且針對相應的波況進行了二維與三維的不規(guī)則波造波,將數(shù)值造波結果與理論值以及實驗進行了對比分析,為攔沙堤在數(shù)值水槽中的模擬奠定了基礎,緊接著通過一個二維潰壩算例的模擬以及與前人的實驗數(shù)據(jù)的對比,證實了本求解器在壓力求解上的準確性。對極端高波況下二維T字型結構進行模擬后對壓力進行分析以及對透射系數(shù)進行提取,得出T字型結構最大壓強發(fā)生在自由液面處,透射系數(shù)為0.78。最后本文對有擋浪板的攔沙堤A斷面與無擋浪板的攔沙堤B斷面進行三維數(shù)值建模后在相應的波況下進行模擬,并將模擬得到了數(shù)據(jù)與實驗進行對比分析,得到極端高水位時最大壓強發(fā)生在胸墻與混凝土板位置;設計高水位時,最大壓強發(fā)生在胸墻與沉箱連接處。分析了在越浪時攔沙堤斷面的壓力變化,對攔沙堤所在波況下的越浪進行了捕捉分析,得到最大平均單寬越浪為0.115m~3/(m·s)。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U656.3

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1 張世超;基于DUTFoam的梳式攔沙堤斷面模擬研究[D];大連理工大學;2019年

本文編號：2734713