浮冰在Stokes波作用下运动响应研究

• 作者: 倪宝玉 叶昱图 胡文进 薛彦卓
• 来源期刊: 华中科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 浮冰 Stokes波 理论方法 数值波浪水槽 响应幅值算子
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 船舶与海洋工程
• 页码范围: 75-80
• 页数: 6页
• 分类号: O352
• 语种: 中文
• DOI: 10.13245/j.hust.201013

摘要

基于斜滑理论、水波理论和耐波性理论,提出了可以快速预报小块浮冰在波浪作用下三自由度运动响应的计算方法;基于STAR-CCM+软件,采用VOF造波功能,建立三维Stokes波浪水槽,研究单块浮冰与Stokes波浪相互作用.计算结果与试验结果基本符合,验证了本文计算结果的有效性.基于此,研究了不同参数下浮冰运动响应幅值算子,包含波长、波高和冰厚等,并获得不同参数的影响规律.结果表明:正方形薄冰三个自由度的响应幅值算子曲线均随着相对波长的增加而逐渐趋近于1,而立方体浮冰的垂荡运动响应幅值算子曲线在相对波长接近8～9时发生了共振现象;浮冰的纵向漂移速度明显受到波高影响,与波高呈平方关系.