【摘 要】
:
This paper developed a large eddy simulation model for free surface flows with flexible vegetation.A recognition model of flexible vegetation was proposed to simulate the flexible vegetation-flow inte
【机 构】
:
College of Water Conservancy and Hydropower, Hohai University, Xikang Rd., Nanjing 210098,PR China
论文部分内容阅读
This paper developed a large eddy simulation model for free surface flows with flexible vegetation.A recognition model of flexible vegetation was proposed to simulate the flexible vegetation-flow interactions and a modified mixed scale model was considered for the turbulence modelling in a vegetation region.
其他文献
物体在深水水面上移动时所产生的波形是一个具有悠久历史的问题,最初的工作可追溯至Rayleigh(1883)及Kelvin (1887).当移动物体的质量很小时(即Rayleigh研究的情形),我们需要同时考虑重力与表面张力对波形的影响,此时该问题被称为fish-line problem.
潮流能是可再生海洋资源的重要组成部分,其可预测性强、稳定性好和资源丰富的优点,使具有巨大开发潜力。近年来,有多种类型的潮流能发电机,其中横轴叶片式发电机因其能量采集效率高而占据着主流位置。从小尺度样机测试到全尺度开放水域安装应用,横轴叶片式潮流能发电设备技术已逐步步入成熟阶段。然而在实际运行过程中仍存在一些在前期设计中没能完全预估的问题,如恶劣环境对叶片和机舱以及支撑结构的影响。
为了克服UUV能源受限而导致航程短或者完成任务时间长等弊端,提高远程工作能力,高空滑翔UUV和飞机空投UUV是一种新的研究方向,这类UUV都会经历一个高速入水过程,具有强烈的非定常性,力学环境极为复杂,主要涉及两个重要的入水技术问题: (1)冲击载荷。(2)初始段弹道。这两个技术问题是研究UUV入水问题不可回避的。
珊瑚礁广泛分布于我国海域,这些珊瑚礁通常周边水深很大,外海波浪传来时,经过一个坡度很陡的礁坪边缘传至浅水礁坪区域。因为礁前部分坡度很陡,礁坪上方的波浪水动力特性与其它近海区域并不相同。本文采用数值模型对礁坪上波浪传播变形进行研究,由于礁坪上波浪非线性作用强,因此要求数值模型具有处理破碎波浪和水-陆动边界的能力。
本文基于开源CFD计算平台OpenFOAM采用非定常粘流RANS方法和SchnerrSauer空泡模型建立了船后螺旋桨空泡和脉动压力数值预报方法,针对某散货船设计工况和压载工况下的船后螺旋桨空泡和诱导船体表面脉动压力进行了预报计算,并与试验结果进行了比较,计算空泡形态和脉动压力与试验吻合较好,验证了该数值预报方法的适用性。
孔腔流动中包含着流动分离和失稳等复杂的流动现象,引起的流体振荡会引起脉动压力的显著增加,从而产生强烈的噪声,因而受到国内外学者的广泛关注。湍流脉动压力是流激噪声的重要来源,也是湍流研究中的基础性问题,对其进行数值计算研究是流声耦合领域的重要内容。湍流脉动压力波数-频率谱能清晰地反映出脉动压力的迁移脊特征、幅值以及变化规律,更有助于对湍流结构时间空间关联特性的理解,所以湍流脉动压力波数-频率谱的构建
本文对甲板上浪行为进行数值研究,假设流体无粘无重力不可压以及不考虑表面张力,从而把甲板上浪简化为经典的楔形流体冲击物面问题。理论分析,数值模拟以及实验研究都给出了楔形流体冲击静止物面的结果,关于楔形流体冲击移动物面的研究却很少涉及。楔形流体冲击移动物面的理论解由Shu首先给出,但是该理论解仅限于恒加速度移动的物面,对于更普遍的非恒加速度移动的情况仍然没有相关的理论解,尤其对于与流场受力耦合的运动。
本文采用基于剪切应力运输(Shear Stress Transport, SST)的分离涡模拟(detached-eddy simulation,DES)方法,对半潜式平台的涡激运动进行了数值模拟。本文采用基于开源代码平台OpenFOAM开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,模拟了不同折合速度下的半潜式平台的涡激运动响应情况,平台流向角均为45°,CFD模拟结果与模型试验结果吻合非常好,
水下爆炸在军、民两方面都具有重要地位和广泛应用,其数值模拟的核心难题是激波在水下的传播以及激波与水中气泡、水气界面相互作用等复杂的物理过程。由于自由界面的存在,激波在传播过程中会形成反射、折射、分叉等非常复杂的流动现象,而自由界面在激波的作用下也会形成水冢、水柱等一系列复杂的水面现象。本文采用具备高精度、高分辨特征的RKDG方法对这一问题开展了数值模拟,自由界面的运动采用LEVEL SET方程来描
为提高速度剖面、线性和非线性等特征精度,本文推导了适合变水深情况下的多层Boussinesq水波方程。从Laplace方程出发,将流体分为N层,首先确定了基于每层中间点位置处速度表达的方程,进而引入计算速度取代中间点的速度,最终方程包含N个计算水平速度和N个垂直速度。