基于CIP方法的波浪爬高与越堤数值模

来源 :第十届全国流体力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:danrushui_80
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  防波堤是我国沿海地区防范自然灾害的主要海岸建筑物,波浪爬高与越堤对防波堤与沿岸居民安全具有重要影响,同时,波浪在该过程中会经历变浅效应、破碎等复杂变化,因此,准确模拟波浪运动较为复杂。
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气囊式波能转换装置包括上部可压缩气囊式结构和底部空腔式沉子,两者之间设置气流发电机(PTO),三者组成一个封闭系统。漂浮在水中的气囊装置在波浪的作用下压缩和膨胀,迫使气体在气囊和沉子空腔之间来回流动,推动气流涡轮发电机工作,将波浪能转换为电能。
鱼类是天然的水下航行器,大部分的鱼类具有群游特征,从力学的角度来看,群游能够提高其游动效率,节约游动能量。而蝌蚪相较于普通鱼类,不具备流线型的外形,并且运动方式也有很大的区别,但是根据以往研究,州蚌同样具备优秀的游动能力,并且关于蝌蚪群游的研究较少,所以研究其群游特性能够为水下仿生航行器群游运动的设计提供帮助。
靖海湾因周边填海建设码头、防浪堤等工程,水动力条件发生较大改变,海浪不断对绿洲海岸带进行冲刷,使得原先较为稳定的绿洲海岸线侵蚀后退加剧。为缓解岸线侵蚀,保护生态环境,近年来沿岸已建造若干丁字坝。
本文给出海上平台高出海面且具有水平台面、能进行生产作业或其他活动。本文提出一种具有防波消浪功能,可以规模化应用的浮式平台,研究浮式平台的稳定性问题。
自然界中的鱼类通常采用波动游动的方式获得前进的推力。鱼体通过肌肉的规律性收缩产生了波动变形,波动的鱼体与水发生相互作用,从而实现了推进。这里的相互作用指鱼体表面分布的流体力和鱼体对流体的反作用分布力,前者的积分使得鱼体获得了推力和侧向力,后者使得流场持续获得了动量。
水下仿柔性胸鳍大变形推进流场存在胸鳍形态与运动耦合、运动与流场耦合等多重耦合特征,造成其流场数值模拟极为困难。本文提出虚拟中心线逼近与动边界网格点位移驱动求解方法,解决了柔性胸鳍定展长摆动与仿生运动数值实现难题,通过团)F与商业软件的动态链接,实现了仿柔性胸鳍大变形运动与流场耦合数值仿真。
船舶推进中产生的空化现象会诱导艉部振动、水下辐射噪声及桨舵表面空蚀,从而影响船舶设计中的辐射噪声、整体舒适性及材料耐腐蚀性等多项指标。
岛礁地形下的海浪环境十分复杂,提取和分析海浪特征困难。为研究南海目标岛屿处的海浪特征,基于实测数据将复杂海况分解为多个成分简单的海浪主系统,再对各主系统进行特征研究。
随着节能减排的逐步推进,船舶表面减阻技术已成为国内外研究的热点,但在模拟研究的过程中,对表面粗糙度造成的影响研究甚少。本文通过数值模拟的方式,研究表面粗糙度对沟槽表面减阻效果的影响。
建立了基于高速摄像法的小型航行体入水实验系统,针对五种不同密度比的疏水性球体,开展了垂直入水空泡形态及水下运动阻力特性实验研究。通过对实验结果的分析,提出了疏水性球体的入水空泡及水冠随密度比与入水冲击速度的变化规律,对比了不同密度比球体在水下空泡夹断前后的阻力系数。