基于改進質(zhì)量源造波方法的非線性波數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2022-01-04 14:11
傳統(tǒng)的質(zhì)量源造波方法在強非線性波浪模擬過程中精度不高,不同波況造波源區(qū)初始設(shè)置較為復雜,針對這些問題本文提出了改進方法.考慮質(zhì)量源區(qū)雙向質(zhì)量輸出(橫向和垂向),改進質(zhì)量源源強函數(shù)并進行理論推導;基于OpenFOAM開源程序開展網(wǎng)格和時間步長收斂性驗證;討論在不同相對水深以及不同非線性強度條件下,二階Stokes波幅值和相位與文獻中傳統(tǒng)方法模擬結(jié)果的相對誤差,并對孤立波的傳播過程進行模擬分析.數(shù)值模擬結(jié)果表明,改進方法不僅能提高效率,而且能提高質(zhì)量源造波在較強非線性范圍的模擬精度,尤其在非線性強度參數(shù)為0.2時,波幅及相位誤差相對于傳統(tǒng)方法分別降低21.7%和46.5%.
【文章來源】:上海交通大學學報. 2020,54(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
二階Stokes波時歷曲線 (ε=0.05)
二階Stokes波時歷曲線 (ε=0.2)
以二維情形為例進行模擬,數(shù)值波浪水槽總長8.46 m,高0.26 m,水深0.2 m,水槽左右兩端和底端為固壁邊界類型,上端為壓力出口邊界.質(zhì)量源區(qū)位于水槽中間,根據(jù)文獻[6]源區(qū)位置設(shè)置經(jīng)驗法則,源區(qū)中心距靜水面的距離設(shè)為1/3水深,阻尼消波段首尾各為1.21 m,如圖1所示.Stokes二階波的自由表面函數(shù)為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺水中質(zhì)量源造波方法[J]. 田正林,孫昭晨,梁書秀. 水道港口. 2017(04)
[2]基于OpenFOAM的數(shù)值波浪水槽研究[J]. 劉秀麗,段夢蘭,高攀,鐘超. 復旦學報(自然科學版). 2015(03)
[3]數(shù)值模擬兩相流求解器interFoam的應(yīng)用[J]. 張恩臻. 科技視界. 2015(07)
[4]用OpenFOAM實現(xiàn)數(shù)值水池造波和消波[J]. 查晶晶,萬德成. 海洋工程. 2011(03)
[5]基于邊界造波法的二階Stokes波的數(shù)值生成[J]. 劉霞,譚國煥,王大國. 遼寧工程技術(shù)大學學報(自然科學版). 2010(01)
[6]基于VOF方法的數(shù)值波浪水槽以及造波、消波方法研究[J]. 董志,詹杰民. 水動力學研究與進展A輯. 2009(01)
[7]完全非線性聚焦波浪的數(shù)值模擬[J]. 寧德志,滕斌,譚麗,周斌珍. 水科學進展. 2008(06)
[8]數(shù)值模擬波浪翻越直立方柱[J]. 萬德成,繆國平. 水動力學研究與進展(A輯). 1998(03)
[9]VOF方法模擬波浪槽中二維非線性波[J]. 鄒志利,邱大洪,王永學. 水動力學研究與進展(A輯). 1996(01)
博士論文
[1]造波理論與方法研究[D]. 李宏偉.哈爾濱工程大學 2013
本文編號:3568484
【文章來源】:上海交通大學學報. 2020,54(01)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
二階Stokes波時歷曲線 (ε=0.05)
二階Stokes波時歷曲線 (ε=0.2)
以二維情形為例進行模擬,數(shù)值波浪水槽總長8.46 m,高0.26 m,水深0.2 m,水槽左右兩端和底端為固壁邊界類型,上端為壓力出口邊界.質(zhì)量源區(qū)位于水槽中間,根據(jù)文獻[6]源區(qū)位置設(shè)置經(jīng)驗法則,源區(qū)中心距靜水面的距離設(shè)為1/3水深,阻尼消波段首尾各為1.21 m,如圖1所示.Stokes二階波的自由表面函數(shù)為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]淺水中質(zhì)量源造波方法[J]. 田正林,孫昭晨,梁書秀. 水道港口. 2017(04)
[2]基于OpenFOAM的數(shù)值波浪水槽研究[J]. 劉秀麗,段夢蘭,高攀,鐘超. 復旦學報(自然科學版). 2015(03)
[3]數(shù)值模擬兩相流求解器interFoam的應(yīng)用[J]. 張恩臻. 科技視界. 2015(07)
[4]用OpenFOAM實現(xiàn)數(shù)值水池造波和消波[J]. 查晶晶,萬德成. 海洋工程. 2011(03)
[5]基于邊界造波法的二階Stokes波的數(shù)值生成[J]. 劉霞,譚國煥,王大國. 遼寧工程技術(shù)大學學報(自然科學版). 2010(01)
[6]基于VOF方法的數(shù)值波浪水槽以及造波、消波方法研究[J]. 董志,詹杰民. 水動力學研究與進展A輯. 2009(01)
[7]完全非線性聚焦波浪的數(shù)值模擬[J]. 寧德志,滕斌,譚麗,周斌珍. 水科學進展. 2008(06)
[8]數(shù)值模擬波浪翻越直立方柱[J]. 萬德成,繆國平. 水動力學研究與進展(A輯). 1998(03)
[9]VOF方法模擬波浪槽中二維非線性波[J]. 鄒志利,邱大洪,王永學. 水動力學研究與進展(A輯). 1996(01)
博士論文
[1]造波理論與方法研究[D]. 李宏偉.哈爾濱工程大學 2013
本文編號:3568484
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