海塘越浪的數(shù)值模擬.pdf

1、在進(jìn)行波浪與海岸工程結(jié)構(gòu)物相互作用實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，經(jīng)常要用到波浪水槽。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，建立達(dá)到工程實(shí)用水平的數(shù)值波浪水槽在海岸工程研究領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 基于FLUENT商業(yè)化軟件，本文以RANS 方程為控制方程，基于有限體積法，將入射波波場(chǎng)作為人工源項(xiàng)加入動(dòng)量方程，提出了一種適用于VOF方法的源造波技術(shù)，該方法可以有效地消除波浪遇結(jié)構(gòu)物反射后可能在造波機(jī)前產(chǎn)生的二次反射波；在水槽末端布設(shè)消波段吸收入射波，使得可以在較小

2、的計(jì)算域內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)值模擬，大大提高了計(jì)算效率。通過(guò)對(duì)行波及駐波的計(jì)算，分別驗(yàn)證了造波機(jī)前端及水槽末端消波段的有效性。 本文在該數(shù)值波浪水槽內(nèi)對(duì)規(guī)則波的越浪進(jìn)行了系統(tǒng)的數(shù)值實(shí)驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果得到了物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的印證。數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)預(yù)報(bào)值間的偏差隨縮比模型比尺的增大和堤前波浪破碎強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大，提出了在進(jìn)行越浪物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析時(shí)需要考慮模型的比尺效應(yīng)的觀點(diǎn)。由于波浪物理實(shí)驗(yàn)采用重力相似準(zhǔn)則來(lái)推算實(shí)際問題的結(jié)果