【摘 要】
：
波浪水池是水波动力学研究的基本工具。随着计算机性能的提高，通过建立数值波浪水池进行仿真实验，模拟水波与结构物的相互作用，己经成为当今工程水波研究领域的一个重要发展方向。与物理实验相比，数值波浪水池具有成本低、易于改造、测量方便等优点。为了建立能够达到工程应用水平的高性能数值波浪水池，众多学者在近十几年中进行了广泛而细致的研究。本研究在FLUENT软件平台下构建二维数值波流水池,数学模型基于不可压缩
【机 构】
：
上海交通大学工程力学系,上海200240 上海交通大学工程力学系,上海200240;水动力学教育部
【出 处】
：
第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会
论文部分内容阅读
波浪水池是水波动力学研究的基本工具。随着计算机性能的提高，通过建立数值波浪水池进行仿真实验，模拟水波与结构物的相互作用，己经成为当今工程水波研究领域的一个重要发展方向。与物理实验相比，数值波浪水池具有成本低、易于改造、测量方便等优点。为了建立能够达到工程应用水平的高性能数值波浪水池，众多学者在近十几年中进行了广泛而细致的研究。本研究在FLUENT软件平台下构建二维数值波流水池,数学模型基于不可压缩流体N-S方程和VOF方法.使用边界造波法在水池入口处给定速度和波面高度函数表达式生成波浪.定义水流边界条件,在水池工作区生成符合指定速度剖面的水流.设置前、后消波区,利用动量消波源项消除水流边界和出口边界的反射波.通过实验数据验证该数值水池模型的有效性.均匀水流会对波浪产生多普勒效应,本研究对Thomas的实验进行数值仿真,得到不同速度均匀逆流对波高和波长的影响.对于非均匀流,模拟了Kemp和Simons的顺流实验.数值计算得到的波形与实验结果符合得较好,表明该数值水池模型能够较为准确地模拟波浪和定常水流的共存流场.
其他文献
以厦蓉高速贵州省内平寨隧道为例,通过施工动态监测分析了浅埋偏压隧道洞口段的支护体系内力、地表下沉、洞顶围岩下沉和周边收敛的特征.分析结果表明:上台阶开挖工序对支护体系影响较大,是支护体系稳定的关键工序;洞口偏压段隧道初期支护在浅埋侧拱腰、拱脚处应力较大,其次是深埋侧拱腰位置;地表下沉和隧道围岩变形是时空效应共同作用的结果,洞口开挖过程中不仅要注意开挖前仰坡的治理,更要注重开挖过程中仰坡地表的监测.
中俄原油管道原油泄漏造成的环境污染和环境岩土工程问题是目前迫切需要解决的重要问题.通过淋滤作用下的石油污染物迁移过程室内模拟试验,研究了石油污染物在冻土区的迁移过程和迁移特征,研究发现:石油污染物在迁移过程中,油、水、气三相流体存在一个动态的平衡过程,其三者共同占据土样中的孔隙空间;石油污染物在冻土区迁移主要经历3个过程:吸附、迁移和聚集;石油污染物在迁移过程中,其各个成分和各烃类化合物迁移能力都
型钢水泥土搅拌墙作为一种地下明挖基坑的围护结构，是在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入H型钢形成的复合挡水结构，简称SMW工法。在基坑开挖过程中，水土压力、基坑周围堆载、基坑支撑轴力等都作用在H型钢上，因此确保H型钢的受力变形在可控范围内，即保证了基坑的安全。本文介绍了一种利用BOTDA分布式传感光纤测量H型钢变形的新方法,并通过H型钢的四点弯试验来验证测量结果的可靠性.对比光纤测量值与应变片测量值
目前在数值计算中,通常采取内摩擦角和剪胀角相等,或者剪胀角等于零这两种极端的方法考虑土体的剪胀,显然过大的考虑土体的剪胀,或者完全不考虑土体的剪胀都不合理.采用数值计算的方法,研究了剪胀角的取值对稳定性分析和位移计算的影响,研究表明剪胀角的取值对稳定性分析的结果影响不大,但对位移的计算影响很大.针对实际工程取不同的剪胀角进行了位移计算,通过与实测数据的对比分析可以看出,剪胀角取(ψ)/2时的计算结
为了研究河床形态对弯道水流特性的影响,本研究应用RNGk-ε模型对复式断面弯道进行了数值模拟分析.给出了水流特性在断面上的分布特点及其沿弯道的变化过程.模拟结果与前人对复式断面顺直河道和矩形断面弯道的水流特性对比分析,发现受台阶和弯道曲率的双重影响,弯道水流的纵向速度,二次流等相关水流特性明显不同于上述两种渠道水流的特性.另外,主槽底面剪切力沿着弯道不断增加,而滩地底面剪切力不断减小.基于动量平衡
本研究将"当前物理构形对应之曲线坐标系显含时间的有限变形理论"应用于二维不可压缩涡-流函数解法,以数值模拟边界可作有限变形运动的二维类圆柱绕流.基本思想及方法表现为:按映照观点,通过构造适当的显含时间的曲线坐标系将物理空间中几何形态不规则且可随时间变化的流动区域微分同胚至参数空间中的几何形态规则且不随时间变化的规则区域,且基于一般曲线坐标系下的场论分析获得按一般曲线坐标系的局部基而展开的二维不可压
2011年3月11日13时46分(北京时间)在日本东北部海域发生Mw9.0级特大地震,地震所引发的海啸对日本地区造成了巨大破坏.根据美国USGS震源机制解,采用基于有限体积法及自适应网格技术的GEOCLAW浅水波数值模型,对此次海啸进行数值模拟.选取美国NOAA布置的海啸浮标系统(DART)的九个浮标所记录的数据作为依据,对数值模型进行了验证,海啸波波面时间序列计算结果与浮标测量结果基本一致.进一
本研究以海水淡化低温多效蒸发器管外液体成膜流动为研究对象,采用计算流体力学方法(CFD),对水在水平管外液体流动过程进行了二维数值模拟研究.采用直径19mm的光滑圆管和具有相同换热面积的滴形管、蛋形管三种不同截面形状的水平管,考察了沿周向分布的液膜厚度随着管型、布液高度和喷淋密度的变化规律.模拟结果表明:三种管形的液膜厚度在管顶和管底区域较大,且上半周的液膜厚度均较下半周的大,圆管、滴形管和蛋形管
引入雷诺平均法求解NS方程结合SST k-ω湍流模型对两种典型立柱截面限制流向和不限制流向的涡激运动进行了数值模拟和实验对比.采用GAMBIT软件分区建立计算网格,立柱和流场的流固耦合通过计算外部流场作用于柱体的瞬时升力和拖曳力,将求解运动微分方程的四阶Runge-Kutta代码嵌入UDF求解器中,并运用动网格技术实现流场更新.研究发现,在约化速度从2～15范围内限制流向及不限制流向下圆柱横向横幅
张力腿平台四柱绕流特性是研究其涡激运动的基础,本研究引入雷诺平均法求解NS方程结合SST k-ω湍流模型对张力腿平台四立柱绕流进行了数值模拟.结合中国南海流场实际分布特点,选取六个典型流速,由于张力腿平台的对称选取三个来流方向进行研究,所以在对单个方柱绕流斯特哈尔数与相关实验和数值模拟进行验证对比的基础上,研究了张力腿四立柱了升力系数、拖曳力系数、立柱截面上的涡强分布以及尾涡泄放结构,采用频谱分析