基于k-ε湍流模型,在STAR-CCM+平臺上建立數(shù)值波浪水池,開發(fā)透水式多層開孔板消波裝置并研究其消波特性.波浪水池利用流體體積(Volume of Fluid, VOF)方法追蹤自由液面,采用STAR-CCM+的VOF WAVE模塊造波,出口邊界設(shè)置阻尼消波區(qū).通過對一系列指定波浪的模擬,驗證了數(shù)值水池的準(zhǔn)確性.改變波長、波高、水流的流速和方向,可得到消波裝置在不同波流條件下的反射與透射系數(shù).結(jié)果表明:反射系數(shù)和透射系數(shù)均隨波長增加而增大;反射系數(shù)隨波高增加而增大,透射系數(shù)隨波高增加而減小;波流共同作用工況下,反射系數(shù)和透射系數(shù)遠(yuǎn)小于波浪單獨作用工況;在模擬波流條件下,所開發(fā)的消波裝置消波性能顯著.

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【部分圖文】：

圖2 開孔板示意圖

本文針對循環(huán)水槽波流工況,開發(fā)了一種新型的透水式消波裝置.基于板寬、開孔率、上下板間距等結(jié)構(gòu)要素對波浪反射系數(shù)Kr和透射系數(shù)Kt的影響[5-9],選取了適用于循環(huán)水槽波流工況的消波裝置結(jié)構(gòu)尺度.主體消波板分層排布,板上開有圓形通孔,孔徑8.0mm,通孔間距縱向15mm,橫向2....

圖3 消波裝置消波板排布

圖2開孔板示意圖圖4數(shù)值波浪水池

圖4 數(shù)值波浪水池

圖3消波裝置消波板排布2數(shù)值方法

圖5 數(shù)值波浪水池網(wǎng)格示意圖

通過STAR-CCM+軟件自帶的前處理模塊,建立了數(shù)值波浪水池模型,計算域網(wǎng)格劃分情況如圖5所示.采用高質(zhì)量的切割體網(wǎng)格劃分計算域,加密了自由液面處的網(wǎng)格.為了保證精確模擬波浪,x方向的網(wǎng)格尺度不大于1/100波長,y方向的網(wǎng)格尺度不大于1/20波高.圖6波高時歷曲線(λ=1....

本文編號：4033146