本文關(guān)鍵詞：直立式防波堤迎浪面波壓力計(jì)算研究

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【摘要】：以Navier-Stokes方程為控制方程,使用VOF方法追蹤自由液面,由連續(xù)性方程和動(dòng)量方程推導(dǎo)出源函數(shù)�；诜蔷�性波浪理論和UDF對FLUENT進(jìn)行二次開發(fā),在數(shù)值水槽的各個(gè)功能區(qū)將不同的源項(xiàng)添加到動(dòng)量方程中,實(shí)現(xiàn)動(dòng)量源造波和消波的功能。此法可以有效地消除波浪在水槽出流邊界的反射及波浪遇到結(jié)構(gòu)物后在入射邊界形成的二次反射,從而得到穩(wěn)定的波動(dòng)場。本文將這種方法應(yīng)用于直墻防波堤上波浪壓力的數(shù)值模擬,分析了造波和消波的有效性,對直立式防波堤波浪力進(jìn)行了數(shù)值研究。為了得到更精確的結(jié)果,采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格相結(jié)合,在直墻防波堤附近使用三角形網(wǎng)格,在其他區(qū)域使用四邊形結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,為了較好地捕捉自由液面,在液面上下一個(gè)波高的范圍內(nèi)對網(wǎng)格進(jìn)行加密。將計(jì)算結(jié)果與二階stokes波理論解進(jìn)行對比,該方法計(jì)算結(jié)果與理論解一致,表明該方法能夠產(chǎn)生歷時(shí)較長的穩(wěn)定的非線性規(guī)則波浪,能夠很好地吸收波浪遇到建筑物產(chǎn)生的反射波,可以有效消除建筑物反射波的影響,為實(shí)際工程方案的設(shè)計(jì)提供參考,有較高的實(shí)用價(jià)值。通過計(jì)算得到極端高水位,設(shè)計(jì)高水位,設(shè)計(jì)低水位時(shí)候的各個(gè)測點(diǎn)的最大正向波壓力和最大負(fù)向波壓力,并將計(jì)算結(jié)果與物理模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果吻合較好。并且由于該數(shù)值方法可以考慮防波堤迎浪面不同傾角的工況,其適應(yīng)范圍比經(jīng)驗(yàn)公式范圍更廣,因此可以為海岸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
【作者單位】： 中國海洋大學(xué)工程學(xué)院;海軍工程設(shè)計(jì)研究院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51279186;51479183)資助~~
【分類號(hào)】：U656.2
【正文快照】： 引用格式:于龍基,董勝,段成林,等.直立式防波堤迎浪面波壓力計(jì)算研究[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,46(12):126-132.YU Long-Ji,DONG Sheng,DUAN Cheng-Lin,et al.Calculation of wave pressure on upright section of vertical breakwater[J].Periodical of Ocean U

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝世楞;;直立式防波堤前的沖刷形態(tài)及其對防波堤整體穩(wěn)定的影響[J];港工技術(shù)通訊;1982年02期

2 謝世楞;;直立式防波堤前護(hù)底層寬度設(shè)計(jì)的新方法[J];海岸工程;1982年01期

3 謝世楞;;直立式防波堤的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];港工技術(shù);1983年01期

4 劉穎,謝世楞;關(guān)于直立式防波堤分項(xiàng)系數(shù)的確定[J];港工技術(shù);1993年04期

5 張向東;董勝;張磊;;結(jié)構(gòu)自重及摩擦系數(shù)作變量對直立式防波堤可靠度的影響[J];水運(yùn)工程;2012年04期

6 宋軍港;徐文琦;;直立式防波堤兼碼頭水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J];海岸工程;2014年02期

7 陳偉;直立式防波堤水平波浪力的概率分布[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年03期

8 謝世楞 ,劉穎;直立式防波堤的可靠度分析[J];港工技術(shù);1989年03期

9 郄祿文;荷載變量相關(guān)下直立式防波堤的可靠度[J];海洋學(xué)報(bào)(中文版);2005年01期

10 王守忠,王理;直立式防波堤在波浪作用下的動(dòng)力分析[J];水運(yùn)工程;1988年09期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郄祿文;削角直立式防波堤可靠度分析[D];天津大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 張磊;直立式防波堤的可靠性分析[D];中國海洋大學(xué);2011年

2 杜闖;直立式防波堤水動(dòng)力特性及穩(wěn)定性研究[D];河北大學(xué);2014年

3 華艷茹;波浪正向入射對直立式防波堤的作用力[D];重慶交通大學(xué);2008年

4 羅英華;直立式防波堤失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)分析研究[D];天津大學(xué);2004年

5 丁宏卿;削角直立式防波堤上的波浪力特性分析[D];河北大學(xué);2012年

6 張向東;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的直立堤可靠度計(jì)算[D];中國海洋大學(xué);2012年

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