基于VPM-THINC/QQ模型的波浪高保真模擬
發(fā)布時(shí)間:2022-01-02 04:04
為實(shí)現(xiàn)波浪傳播的高保真數(shù)值模擬,采用包含單元均值和點(diǎn)值(volume-average/point-value method,VPM)的有限體積法求解納維-斯托克斯方程和具有二次曲面性質(zhì)和高斯積分的雙曲正切函數(shù)(THINC method with quadratic surface representation and Gaussian quadrature,THINC/QQ)方法來(lái)重構(gòu)自由面,建立以開(kāi)源求解庫(kù)OpenFOAM底層函數(shù)庫(kù)為基礎(chǔ)的VPM-THINC/QQ模型.在本模型中添加推板造波法實(shí)現(xiàn)波浪的產(chǎn)生功能,采用松弛法實(shí)現(xiàn)消波功能,構(gòu)建高精度黏性流數(shù)值波浪水槽.分別采用VPM-THINC/QQ模型和InterFoam求解器(OpenFOAM軟件包中廣泛使用的多相流求解器)開(kāi)展規(guī)則波的數(shù)值模擬,重點(diǎn)探究網(wǎng)格大小和時(shí)間步長(zhǎng)等因素對(duì)波浪傳播過(guò)程的影響,定量地分析波高衰減程度;為驗(yàn)證本模型的適應(yīng)性,對(duì)長(zhǎng)短波進(jìn)行模擬.結(jié)果表明,在相同網(wǎng)格大小或時(shí)間步長(zhǎng)條件下,VPM-THINC/QQ模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與參考值吻合較好,波高衰減較少,且無(wú)相位差,在波浪傳播過(guò)程的模擬中呈現(xiàn)出良好的保真性.本文工作...
【文章來(lái)源】:力學(xué)學(xué)報(bào). 2019,51(04)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【文章目錄】:
引言
1 數(shù)值方法
1.1 控制方程
1.2 VPM-THINC/QQ算法模型
1.2.1 VPM算法
1.2.2 THINC/QQ算法
2 數(shù)值模型的建立
3 結(jié)果分析
3.1 基準(zhǔn)測(cè)試
3.2 網(wǎng)格大小
3.3 時(shí)間步長(zhǎng)
3.4 模型驗(yàn)證
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Plotnikov–Toland板模型中水彈性孤立波的迎撞[J]. 巴迪M.M.,盧東強(qiáng). 力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格二階有限體積法中黏性通量離散格式精度分析與改進(jìn)[J]. 王年華,李明,張來(lái)平. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]非周期波浪與直墻作用的非線性數(shù)值研究[J]. 李翔,張崇偉,寧德志,蘇朋. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]波浪與外圓弧開(kāi)孔壁雙圓筒柱的相互作用[J]. 劉俊,林皋,李建波. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]平推式造波板運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 谷漢斌,陳漢寶,欒英妮,劉海源,D.M.Causon. 水道港口. 2011(04)
[6]用OpenFOAM實(shí)現(xiàn)數(shù)值水池造波和消波[J]. 查晶晶,萬(wàn)德成. 海洋工程. 2011(03)
[7]潛堤對(duì)波浪在直立式防浪墻上爬高的影響[J]. 張景新,劉樺. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]隨機(jī)波浪作用下近岸波流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 唐軍,沈永明,崔雷,鄭永紅. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[9]Numerical Study of Two-Dimensional Focusing Waves[J]. 李金宣,柳淑學(xué),洪起庸. China Ocean Engineering. 2008(02)
本文編號(hào):3563435
【文章來(lái)源】:力學(xué)學(xué)報(bào). 2019,51(04)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【文章目錄】:
引言
1 數(shù)值方法
1.1 控制方程
1.2 VPM-THINC/QQ算法模型
1.2.1 VPM算法
1.2.2 THINC/QQ算法
2 數(shù)值模型的建立
3 結(jié)果分析
3.1 基準(zhǔn)測(cè)試
3.2 網(wǎng)格大小
3.3 時(shí)間步長(zhǎng)
3.4 模型驗(yàn)證
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Plotnikov–Toland板模型中水彈性孤立波的迎撞[J]. 巴迪M.M.,盧東強(qiáng). 力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格二階有限體積法中黏性通量離散格式精度分析與改進(jìn)[J]. 王年華,李明,張來(lái)平. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]非周期波浪與直墻作用的非線性數(shù)值研究[J]. 李翔,張崇偉,寧德志,蘇朋. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]波浪與外圓弧開(kāi)孔壁雙圓筒柱的相互作用[J]. 劉俊,林皋,李建波. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]平推式造波板運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 谷漢斌,陳漢寶,欒英妮,劉海源,D.M.Causon. 水道港口. 2011(04)
[6]用OpenFOAM實(shí)現(xiàn)數(shù)值水池造波和消波[J]. 查晶晶,萬(wàn)德成. 海洋工程. 2011(03)
[7]潛堤對(duì)波浪在直立式防浪墻上爬高的影響[J]. 張景新,劉樺. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2009(05)
[8]隨機(jī)波浪作用下近岸波流場(chǎng)的數(shù)值模擬[J]. 唐軍,沈永明,崔雷,鄭永紅. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[9]Numerical Study of Two-Dimensional Focusing Waves[J]. 李金宣,柳淑學(xué),洪起庸. China Ocean Engineering. 2008(02)
本文編號(hào):3563435
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