【摘 要】
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在已有的波浪辐射绕射理论求解水下开孔结构的运动响应方程时,首先建立水下开孔结构几何模型,应用波浪辐射、绕射理论和边界单元方法,建立相应的边界积分方程,求解开孔结构的
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在已有的波浪辐射绕射理论求解水下开孔结构的运动响应方程时,首先建立水下开孔结构几何模型,应用波浪辐射、绕射理论和边界单元方法,建立相应的边界积分方程,求解开孔结构的运动响应方程。通过研究发现开孔结构的运动响应中流体粘性阻尼的影响不能忽略。本研究以此为切入点,利用已经开发的波浪数值水槽方法产生入射波浪,通过FLUENT的UDF功能实现开孔结构的强迫运动流构耦合分析,最终得到运动响应方程中的粘性阻尼系数。研究发现:流体粘性力主要集中在结构近壁面处,并且开孔结构的厚度对粘性系数有影响。开孔结构在垂荡方向和纵荡方向的粘性力系数在1.10?10 2-左右,横摇时开孔结构的粘性力系数在2.80?102-左右。开孔结构的垂荡、纵荡和横摇运动对水槽内的流体均产生了明显的扰动,开孔结构上部对流场的扰动比较大。结构两侧消波效果明显,局部区域产生绕流现象,对流体的速度分布产生了重要影响;开孔结构的纵荡运动,结构周围流场速度较小,在结构底部有明显的绕流现象产生,但是纵荡运动流场速度比垂荡流场要大。横摇运动下,水平方向上的速度分量明显大于垂直方向。
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