孤立波与梯形防波堤作用的CIP模拟

• 作者: 何广华 油锐
• 来源期刊: 华中科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 孤立波 防波堤 形线约束插值 涡量 速度矢量
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 船舶与海洋工程
• 页码范围: 80-86
• 页数: 7页
• 分类号: U661.31
• 语种: 中文
• DOI: 10.13245/j.hust.190414

摘要

建立了基于CIP(形线约束插值)方法的二维波浪数值水槽,模拟了孤立波与斜坡上梯形防波堤作用的强非线性过程与现象,分析了水深变化对流场的影响.首先,建立了数值模型,基于CIP方法,流场求解器采用多相流模型处理波-物相互作用,运用THINC(双曲正切界面捕捉)方法进行自由液面捕捉.然后,进行收敛性测试,将基于CIP算法的数值模拟结果和试验结果进行了对比.最后,探究了水深对孤立波与梯形防波堤作用的影响.保持相对入射波高一致,分析了不同水深对水动力、自由面抬升和流场的影响.通过展示自由面抬升达到最大值时刻的速度矢量分布和涡量场,以及水动力极值出现时刻的压力分布,分析了六种特殊时刻的流场特征.研究结果表明基于CIP算法的数值模型模拟结果与试验结果符合较好.