堤前波浪數值模擬及可視化研究.pdf

1、波浪作用是海堤等近岸建筑物設計和施工時必須重點考慮的問題之一，它關系著沿海地區(qū)的安全。本文建立了堤前波浪數值模型，并以此為基礎初步設計了堤前波浪數值模擬的可視化軟件，以期作為較為便利的工具，為海堤合理設計方案的選擇提供依據。 (1)首先建立了波浪數值水槽，通過求解雷諾方程和連續(xù)方程，模擬了堤前的波浪場。采用源造波法實現(xiàn)了模擬不規(guī)則波長時間連續(xù)造波并消除了波浪遇建筑物產生的反射波的影響。對開敞邊界，采用了海綿阻尼消波層和somer

2、feld條件相結合的處理方式。對自由表面采用了VOF法處理。波面及波譜數值計算值與理論值吻合很好，波浪力數值計算結果與《海港水文規(guī)范》推薦公式、合田良實公式及試驗結果基本一致，說明所建立的數值波浪水槽合理可行。 (2)利用建立的波浪數學模型分別對直立堤前的波浪場和復雜結構形式海堤堤面波浪作用進行了研究。通過計算在規(guī)則立波、不規(guī)則立波、規(guī)則遠破波、不規(guī)則遠破波作用下直立堤前的速度場，分析了各速度場之間的差異，總結了堤前底部速度沿程