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题名波浪对水平板冲击作用水气二相流数值模拟研究
被引量：2
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作者
石晓
蒋勤
钟振宇
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机构
河海大学港口海岸与近海工程学院
中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期2878-2887,共10页
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基金
国家重点研发计划(2023YFC3008100)
向家坝水电站升船机下游引航道口门区水流条件研究-数值模拟研究资助项目.
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文摘
冲击波压力是水工结构物的主要致灾动力之一.针对波浪裹挟气体作用于结构物的波浪冲击问题,考虑气体的可压缩性对准确计算结构物所承受的冲击波压力具有重要影响.基于简化的水-气二相流通用控制方程,结合动量源项造波法,采用加权本质无振荡(WENO)格式求解对流项,同时使用以加权线性界面计算法改进的多维双曲线切线法的界面捕捉法(THINC/WLIC)追踪水气界面,建立了不可压缩-可压缩水-气二相流的数值波浪模型.首先,通过将数值模型生成的行进波和驻波结果与其解析解进行比较,验证了本数值波浪模型在波浪生成和传播模拟方面具有较高的精度.据此,本研究将模型应用于模拟规则波对水平板的冲击过程,将冲击压强的模拟结果与实测数据以及未考虑空气压缩性的模型结果进行了对比,本数值模型能有效再现空气可压缩性对波浪冲击过程中冲击压强的影响,能够给出较高精度的冲击压强定性和定量结果.同时对水平板底部的流场结构进行了分析,结果显示,波浪冲击过程中不同的空腔形态会影响流速分布,从而对冲击压强产生影响.
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关键词
水-气二相流
波浪冲击
气相可压缩
动量源项造波
数值波浪模型
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Keywords
water-air two-phase flow
wave impact
compressible air
momentum source term
numerical wave model
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分类号
O359.1
[理学—流体力学]
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